[发明专利]一种极端环境下具有探测应用的MOFs材料的制备方法

说明书

本发明属于MOFs材料应用技术领域，尤其涉及一种极端环境下具有探测应用的MOFs材料的制备方法。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明提供一种极端环境下具有探测应用的MOFs材料，通过将高强纤维和MOFs进行复合，利用高强纤维和MOFs的优点，使复合材料具有、优异的稳定性、耐腐蚀性、耐高温型以及耐辐射性，使其能够满足在极端复杂环境下的稳定性的需要；另外，通过蛋白溶液做诱导剂进行矿化反应，使金属离子和配体能够在室温下快速完成组装，同时，更好的附着在高强纤维上，从而使其在极端环境下对于特定的目标具有优异的探测效果。

技术领域

本发明属于MOFs材料应用技术领域，尤其涉及一种极端环境下具有探测应用的MOFs材料的制备方法。

背景技术

金属-有机框架(MOFs)作为一类由金属离子和有机配体通过配位键形成的多孔框架材料，通过选择不同的金属离子和有机配体，能够构筑结构丰富多样的MOFs，对金属离子或有机配体进行修饰，易使MOFs功能化。而MOFs的发光特性紧密依赖于它们的空间结构特点、金属离子的配位环境、孔表面的性质以及它们与客体分子的相互作用，因此，在荧光识别方面具有非常诱人的应用前景。

目前，MOFs在发光、显示、吸附、分离、生物医用、探测应用等领域具有广阔的应用前景。尤其是在探测传感领域，信号明显、灵敏度高、响应快、选择性好，引起了人们极大的研究兴趣。但是，现有的MOFs的应用都在较为简单的环境中，实现相应的探测，在极端环境下，MOFs是否依然具有优异的探测传感性能，是值得探索的新方向，也拓宽了MOFs的实际应用领域。

比如在化工厂普遍存在的高盐废水环境下，MOFs是否能对水质中的各种有害离子实现探测，以便更好的实现废水的处理；亦或者在复杂气体的环境下，对易燃易爆气体进行有效的探测，从而有效避免危险的发生。

发明内容

本发明针对上述的MOFs材料在极端环境下探测应用所存在的技术问题，提出一种配方合理、方法简单且能够在极端环境下实现探测应用的极端环境下具有探测应用的MOFs材料的制备方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，一种极端环境下具有探测应用的MOFs材料的制备方法，包括以下有效步骤：

a、将高强配体纤维进行处理，使其方便MOFs在高强配体纤维表面组装，将处理后的高强配体纤维备用；

b、将小分子有机配体和蛋白大分子配体溶解液充分溶解在水中，备用；

c、将稀土离子、过渡金属离子、稀土离子与稀土离子的混配离子或稀土离子与过渡金属离子的混配离子的硝酸盐或盐酸盐溶解在水中，在其中加入1步骤处理后的高强配体纤维，搅拌使高强配体纤维均匀分散在稀土离子溶液中；

d、待均匀分散后，再将b步骤得到的混合溶液以每滴/5秒的速度滴入c步骤中得到的混合溶液中，滴完后，静置1～10min，待蛋白诱导的矿化反应在短纤表面完成后，过滤取出，制备得到极端环境下具有探测应用的MOFs材料。

作为优选，所述高强配体纤维为耐强腐蚀的含氟纤维、耐高温阻燃纤维、耐辐射纤维、高强度高模量纤维、高弹性纤维或特种功能纤维。

作为优选，所述高强配体纤维的形态为颗粒、短纤、长纤、织物或纸基形态。

作为优选，所述b步骤中，蛋白大分子配体溶解液为丝素蛋白、羊毛蛋白、羊绒蛋白、羽绒蛋白、蛋清蛋白、玉米蛋白或大豆蛋白中的一种。

作为优选，所述b步骤中，有机配体为带羧基、羟基、杂环类的天然生物小分子。

作为优选，所述a步骤中，采用原子层沉积技术，在高强配体纤维表面沉积不同循环次数的TiO₂或Al₂O₃薄膜。