[发明专利]一种手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料的制备方法和应用，属于纳米复合材料、手性电化学传感检测技术领域。其主要步骤是将硝酸钴与制备螺旋聚苯胺的前体溶液共混后，恒温20℃反应过夜，所得产物加入2‑甲基咪唑溶液，常温条件下自组装反应制得手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料。采用该复合材料构建手性传感器，用于L‑酪氨酸和D‑酪氨酸对映体含量的灵敏检测。该手性传感器，方法简单、易操作，手性检测效果显著。

技术领域

本发明涉及一种手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料及其制备方法和应用，属于纳米材料、金属有机框架物纳米材料与手性电化学技术领域。

背景技术

手性现象在自然界广泛存在，例如人体内氨基酸均为L构型，自然界中植物体内葡萄糖均以D构型存在。许多药物、营养保健品和农药等大多数具有一组呈镜像对称的对映体，然而这些对映体通常表现出不同的生物活性和药理反应。药物、营养保健品和农药的组成、功能和它的安全性与其中某一构型的氨基酸的含量相关。因此，如何识别手性物质一直是众多手性产品生产和开发必须解决的难题之一。

手性金属有机框架材料（MOFs）通常由手性配体与金属离子或者金属簇生长成的周期性有序的多孔晶态材料，手性MOFs在多相不对称催化，选择性识别以及手性传感等领域得到应用。然而，与大量已报道的非手性MOFs材料相比较，手性MOFs数量少，研究进展缓慢。一个重要原因是手性配体合成复杂、成本高、合成产率低，为此，由非手性MOFs原料合成手性MOFs复合材料具有重要意义。

螺旋聚苯胺是一种导电有机聚合物，它不仅具有聚苯胺的一系列优点，还因为其自身的螺旋结构具有手性，在手性拆分、手性识别以手性催化等电化学技术领域具有良好的前景和应用。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料及其制备方法，该方法所用原料成本低，制备工艺简单，反应能耗低，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供所述手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料的用途，即将该手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料用于高效检测L-酪氨酸和D-酪氨酸对映体的含量，该检测传感器成本低、分析效率高、操作方便，操作技术要求低。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

1. 一种手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料的制备方法

（1）制备螺旋聚苯胺负载Co²⁺的中间体

将1-2 mmol 硝酸钴、40-60 µL苯胺和6-8 mL异丙醇溶于8-12 mL的酸溶液中，搅拌5-10 min，得到澄清的苯胺-硝酸钴混合溶液；

将0.8-1.0 mmol过硫酸铵溶于2-3mL水中，得到澄清的过硫酸铵溶液;

将过硫酸铵溶液加入到苯胺-硝酸钴混合溶液中，混合均匀，立即将该反应液置于20℃恒温条件下，反应过夜后，抽滤，室温干燥，制得螺旋聚苯胺负载Co²⁺的中间体；

（2）制备手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料

将0.5-0.8 g螺旋聚苯胺负载Co²⁺的中间体超声分散于3-5 mL水中，得到螺旋聚苯胺负载Co²⁺的中间体悬浊液；

将1-2 mmol的 2-甲基咪唑溶于4-7 mL水中，得到澄清的2-甲基咪唑溶液；

将2-甲基咪唑溶液与螺旋聚苯胺负载Co²⁺的中间体悬浊液混合均匀，室温搅拌3-5h，离心分离，用水洗涤3次，85℃烘干至恒重，制得螺旋聚苯胺负载ZIF-67纳米晶体复合材料，即手性螺旋聚苯胺@MOF纳米复合材料。