[发明专利]一种高灵敏性离子检测装置及其应用

权利要求书

1.一种高灵敏性离子检测装置，其特征在于，由光探测器、离子检测活性区域、透明基底和光发射器组成；其中，离子检测活性区域采用丝网印刷的方式将稀土金属骨架结构有机化合物醇溶液涂覆于柔性透明基底表面，并通过红外烧结或低温干燥的方式制备而成；所述离子检测活性区域中的活性物质由纳米片状和纳米线状共存的稀土金属骨架结构有机化合物A组成。

2.根据权利要求1所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的稀土金属骨架结构有机化合物A的制备过程包括以下步骤：

（1）将稀土金属盐、苯甲酸衍生物加入到N,N-二甲基甲酰胺混合溶液B中超声溶解，获得稀土金属前驱体液C；稀土金属盐和苯甲酸衍生物的质量比为1：（0.4-0.8），稀土金属盐和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液B的固液比为1：（1-5）；

（2）稀土金属前驱体液C在90-120 ℃的条件下反应4-8 h，获得稀土金属骨架结构有机荧光材料混合溶液D；

（3）将稀土金属骨架结构有机荧光材料混合溶液D冷冻干燥后，获得稀土金属骨架结构有机荧光材料粉末E。

3.根据权利要求2所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的稀土金属盐包括含有稀土元素的卤化盐、硝酸盐、碳酸盐、磷酸盐和硫酸盐中的至少一种，所述稀土为铕、钆、铽、镝、钐和铥元素中的至少一种。

4.根据权利要求2所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的苯甲酸衍生物包括均苯三甲酸、连苯三甲酸、四苯甲酸、4-苯基苯甲酸和4-(氨甲基)苯甲酸中的至少一种。

5.根据权利要求2所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的N,N-二甲基甲酰胺混合溶液B由N,N-二甲基甲酰胺、醇溶剂和去离子水按照体积比1：（0.3-0.6）：（0.2-0.4）混合而成。

6.根据权利要求2所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，稀土金属骨架结构有机化合物A中纳米片的直径在0.5-4 μm，厚度在100-1000 nm，稀土金属骨架结构有机化合物A中纳米线的直径在100-300 nm，长度在1-10 μm，纳米片状和纳米线状稀土金属骨架结构有机化合物具有高荧光发光强度和良好的水溶性和醇溶性。

7.根据权利要求1所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的稀土金属骨架结构有机化合物醇溶液由稀土金属骨架结构有机化合物A和醇溶剂按照固液比为1：（2.5-10）配制而成，其粘度在100-500 cp。

8.根据权利要求7所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的醇溶剂由丙三醇、乙二醇、1,2己二醇和正己醇中的至少两种组成。

9.根据权利要求1所述高灵敏性离子检测装置，其特征在于，所述的柔性透明基底包括柔性玻璃、FTO、ITO、透明PVC、透明PET和透明PI中的一种。

10.根据权利要求1所述高灵敏性离子检测装置的应用，其特征在于，所述的高灵敏性离子检测装置可对Fe³⁺、F^-、CO₃^2-、PO₄^3-离子和柠檬酸分子进行检测。