[发明专利]一种Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料及其制备与应用

说明书

本发明涉及一种Ag‑MOF/AuNRs纳米复合材料及其制备与应用，所述纳米复合材料包括作为基体的金纳米棒(AuNRs)以及自聚合在金纳米棒表面的金属有机框架(Ag‑MOF)，所述制备方法具体为：取AuNRs溶液和含有机配体的有机溶液均匀混合，再加入银源溶液，发生MOF在AuNRs表面自聚合的反应，反应结束后经后处理得到Ag‑MOF/AuNRs纳米复合材料。与现有技术相比，本发明可达到良好的检测低浓度醛类物质的效果，另外本发明可满足实验室大批量快速分析需要，也可以选择性地检测环境中的醛类物质。

技术领域

本发明属于纳米材料制备和分析化学检测技术领域，具体涉及一种Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料及其制备与应用。

背景技术

醛类物质对人体健康有害，长期暴露在含有醛类物质环境下可以引发头痛、心悸、失眠等不适症状，甚至可以导致血癌、淋巴癌等癌症的发生，目前醛类物质的检测已经成为室内空气质量评估的重要项目之一，因此环境中痕量醛类物质的检测一直是人们关注的焦点。

具有高选择性、高灵敏度快速检测环境中痕量醛类物质的新型便携式表面增强拉曼检测技术，可以快速检测环境中的痕量醛类物质，降低癌症发生的几率。表面增强拉曼光谱(SERS)是一种在分子水平上表征吸附于粗糙贵金属表面物质的分析技术，具有检测时间短、灵敏度高、水干扰小、可直接原位分析等优点，且所需样品量少，不需要复杂的样品前处理过程。但甲醛的拉曼横截面积很小，且不易富集在贵金属物质表面，因此限制了SERS检测在醛类物质检测方面的应用。

利用金属有机框架(MOF)材料提供的高孔隙率和超大比表面积，不仅可以吸附和富集环境中痕量的醛类物质，同时待测物质可以在金纳米棒周围形成表面增强拉曼的“热点”可以改善痕量分析物的SERS信号，且MOF材料富集在金纳米棒的周围可以保护金纳米棒自身不会团聚。目前已有研究在MOF材料表面负载金纳米颗粒，会造成MOF材料表面一定量的孔隙堵塞，而本发明是将Ag-MOF负载在金纳米棒的周围，避免了此类问题。

发明内容

本发明内容就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料及其制备和应用，用于满足环境污染物的快速检测的需求。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料，所述纳米复合材料包括作为基体的AuNRs以及自聚合在AuNRs表面的Ag-MOF，所述Ag-MOF以2-氨基对苯二甲酸、对苯二甲酸、1,3,5-苯三甲酸或3-磷酰基苯甲酸酯中的一种为有机配体，以银离子为中心金属离子。

一种Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料的制备方法，所述制备方法具体为：

取AuNRs溶液和有机溶液均匀混合，所述有机溶液中的有机溶质为2-氨基对苯二甲酸、对苯二甲酸、1,3,5-苯三甲酸及或3-磷酰基苯甲酸酯中的一种，再加入银源溶液，发生2-氨基对苯二甲酸、对苯二甲酸、1，3，5-苯三甲酸或3-磷酰基苯甲酸酯中的一种作为有机配体、银源中的银离子作为中心金属离子来源，在AuNRs表面自聚合的反应，反应结束后经后处理得到Ag-MOF/AuNRs纳米复合材料。

AuNRs溶液和有机溶液混合的同时进行搅拌，搅拌速度为50-150rpm，优选为100rpm，搅拌时间为60-120min，搅拌温度为25-30℃。

加入银源溶液后继续搅拌，搅拌速度为50-150rpm，优选为100rpm，搅拌时间为30-60min，搅拌温度为25-30℃。

之后进行静置，静置温度为25-30℃，静置时间为18-24h。

后处理过程依次为：将反应完成的混合溶液在7000-8000rpm的转速下离心20-30min，再取出固体洗涤，之后在55-65℃的温度下真空干燥8-12h。

所述的银源选自乙酸银或硝酸银中的一种或多种。