過渡金屬有機(jī)鋅配合物在痕量硝基芳烴類污染物檢測中的應(yīng)用
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:本發(fā)明涉及一種金屬有機(jī)配合物在痕量硝基芳烴類污染物檢測中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]硝基芳烴類化合物可應(yīng)用于制造炸藥等爆炸物，也是典型的有機(jī)污染物，并具有一定程度的致癌性，對社會(huì)、生態(tài)環(huán)境和人們的生活等構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)的檢測方法存在處理復(fù)雜，檢測速度慢，不能滿足現(xiàn)場快速檢測等缺點(diǎn)。因此，探索準(zhǔn)確快速的檢測空氣、土壤和溶液中的硝基芳烴類化合物的方法受到廣泛關(guān)注。熒光傳感技術(shù)因?yàn)榫哂徐`敏度高，可采集參數(shù)多，響應(yīng)時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，其中以熒光共軛聚合物作為傳感材料的研宄居多。其機(jī)理是基于硝基芳烴類化合物與熒光共軛聚合物之間有效的電荷轉(zhuǎn)移，進(jìn)而引起傳感材料的熒光性能發(fā)生變化來實(shí)現(xiàn)檢測的。
[0003]相對于熒光共軛聚合物，金屬有機(jī)配合物是一類孔隙率高、比表面積大、孔結(jié)構(gòu)可控、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定和制備過程簡單的新型多孔晶態(tài)發(fā)光材料，在熒光傳感檢測方面具有檢測速度快、靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點(diǎn)，是新一代理想的發(fā)光傳感材料。近年來，文獻(xiàn)上有關(guān)金屬有機(jī)配合物在硝基芳烴類化合物檢測方面的應(yīng)用報(bào)道逐年增加，但是相對其它方面的研宄來說，這方面的研宄還處于初級探索階段，還有很大的發(fā)展空間。鑒于此，我們選擇具有發(fā)光功能的芳香苯環(huán)為中心，并引入多配位點(diǎn)的羧基基團(tuán)和極性酰胺基團(tuán)，使配體不僅能以多種靈活的配位方式與金屬離子鍵合形成多孔的發(fā)光金屬有機(jī)配合物材料，而且還可以通過利用酰胺基團(tuán)與客體分子之間的相互作用引起配合物材料的發(fā)光行為變化的特性，實(shí)現(xiàn)對客體分子的選擇性識別和檢測。本發(fā)明探宄了以二-(3，5_ 二羧基苯基)對苯二甲酰胺和鄰菲羅啉為配體與鋅鹽合成的發(fā)光金屬有機(jī)配合物在痕量硝基芳烴類污染物檢測中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于探宄了一種金屬有機(jī)配合物材料在痕量硝基芳烴類污染物檢測中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了快速、簡便、靈敏地檢測環(huán)境中硝基芳烴類有機(jī)污染物。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明采用溶劑熱法合成了二 -(3，5_ 二羧基苯基)對苯二甲酰胺(L)以及鄰菲羅啉(l，10-phen)與鋅鹽形成的配合物材料，其具體制備過程為:
[0007]將ZnSO4.7Η20、?、1，10_phen、DMF和H2O的混合物置于聚四氟乙烯內(nèi)膽中，在75°C下恒溫反應(yīng)72小時(shí)，然后自然冷卻至室溫，過濾，所得產(chǎn)物用DMF洗滌，室溫干燥，得到目標(biāo)
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[0008]采用以上方法制備了一種金屬有機(jī)配合物材料。
[0009]本發(fā)明的金屬有機(jī)配合物對硝基芳烴類有機(jī)污染物硝基苯、對硝基甲苯、對硝基苯胺、間硝基甲苯等具有選擇性識別和檢測作用。
[0010]本發(fā)明的配合物材料快速檢測硝基芳烴類有機(jī)污染物的方法為:以對硝基苯胺的檢測為例:
[0011]制作熒光強(qiáng)度和物質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線:首先測定對硝基苯胺不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl，然后加入梯度物質(zhì)量的對硝基苯胺，測定對硝基苯胺存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，當(dāng)對硝基苯胺的量增大至0.2 μ mo I時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度可猝滅98.76%。目前尚未有文獻(xiàn)或者專利利用此配合物檢測環(huán)境中對硝基苯胺。
[0012]同理對對硝基甲苯、硝基苯和間硝基甲苯的檢測效果見附圖。
[0013]這充分說明了本發(fā)明所提供的熒光傳感材料可用于痕量硝基芳烴類污染物檢測。
[0014]本發(fā)明所提供的金屬有機(jī)配合物的應(yīng)用具有如下特點(diǎn):
[0015]1.合成的配合物材料的檢測結(jié)果說明對對硝基甲苯、對硝基苯胺、硝基苯、間硝基甲苯具有熒光傳感作用，可用于環(huán)境中硝基芳烴類有機(jī)污染物的檢測。
[0016]2.合成的配合物材料在對硝基甲苯、對硝基苯胺、硝基苯、間硝基甲苯的檢測方面具有快速、簡便、靈敏等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為所合成的金屬有機(jī)配合物對不同物質(zhì)的量的對硝基甲苯的熒光響應(yīng)圖；
[0018]圖2為所合成的金屬有機(jī)配合物對不同物質(zhì)的量的對硝基苯胺的熒光響應(yīng)圖；
[0019]圖3為所合成的金屬有機(jī)配合物對不同物質(zhì)的量的硝基苯的熒光響應(yīng)圖；
[0020]圖4為所合成的金屬有機(jī)配合物對不同物質(zhì)的量的間硝基甲苯的熒光響應(yīng)圖；
[0021]圖5為所合成的金屬有機(jī)配合物對不同硝基芳烴類物質(zhì)熒光響應(yīng)柱形對比圖；
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的闡述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
[0023]實(shí)施例1 (對硝基甲苯傳感)，過程如下:
[0024]首先測定對硝基甲苯不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl，然后加入梯度物質(zhì)量的二苯胺(O μmol、0.005 μmol、0.01 μmol、0.02 μmol、0.03 μmol、0.04 μmol、0.06 μmol、0.08 μ mol、0.1 μ mo I和0.2 μ mol)，測定不同物質(zhì)的量對硝基甲苯存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，繪制出熒光強(qiáng)度F隨對硝基甲苯物質(zhì)的量變化的曲線，見圖1。測試結(jié)果表明，其熒光強(qiáng)度隨著對硝基甲苯物質(zhì)的量的不斷增加而逐漸減弱；在加入的對硝基甲苯物質(zhì)的量達(dá)到0.20 μ mol時(shí)，淬滅效率達(dá)到了 71.46%。
[0025]實(shí)施例2 (對硝基苯胺傳感)，過程如下:
[0026]首先測定對硝基苯胺不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl,然后加入梯度物質(zhì)量的對硝基苯胺(O μ mol、0.005 μ mo 1、0.01 μ mol、0.02 μ mol、0.03 μ mol、0.04 μ mol、0.06 μ mol、0.08μ??θ1、0.I μ??θ1、0.15 μ mol、0.2 μ mol)，測定不同物質(zhì)的量對硝基苯胺存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，繪制出熒光強(qiáng)度F隨對硝基苯胺物質(zhì)的量變化的曲線，見圖2，測試結(jié)果表明，其熒光強(qiáng)度隨著對硝基苯胺物質(zhì)的量不斷增加而逐漸減小；在加入對硝基苯胺物質(zhì)的量達(dá)到0.20 μ mol時(shí)，淬滅程度達(dá)到了 98.76%，可見此傳感材料對對硝基苯胺的傳感效果非常明顯。
[0027]實(shí)施例3 (硝基苯傳感)，過程如下:
[0028]首先測定硝基苯不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl，然后加入梯度物質(zhì)量的硝基苯(0ymol、0.005ymol、0.01ymol、0.02ymol、0.03ymol、0.04ymol、0.06ymol、0.08 μ mol、0.1 ymol、0.2 μ mol)，測定不同物質(zhì)的量硝基苯存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，繪制出熒光強(qiáng)度F隨硝基苯物質(zhì)的量變化的曲線，見圖3，測試結(jié)果表明，其熒光強(qiáng)度隨著硝基苯物質(zhì)的量不斷增加而逐漸減小；在加入硝基苯物質(zhì)的量達(dá)到0.20 μ mol時(shí)，淬滅程度達(dá)到了 61.13%。
[0029]實(shí)施例4 (間硝基甲苯傳感)，過程如下:
[0030]首先測定間硝基甲苯不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl，然后加入梯度物質(zhì)量的間硝基甲苯(O μ mo 1、0.005 μ mo 1、0.01 μ mol、0.02 μ mol、0.03 μ mol、0.04 μ mol、0.06 μ mol、0.08 μ mol、0.1 μ mol、0.2 μ mol)，測定不同物質(zhì)的量間硝基甲苯存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，繪制出熒光強(qiáng)度F隨間硝基甲苯物質(zhì)的量變化的曲線，見圖4，測試結(jié)果表明，其熒光強(qiáng)度隨著間硝基甲苯物質(zhì)的量的不斷增加而逐漸減弱；在加入的間硝基甲苯物質(zhì)的量達(dá)到0.20 μ mol時(shí)，淬滅程度達(dá)到了 75.58%。
[0031]實(shí)施例5所合成的配位聚合物材料對不同硝基芳烴類物質(zhì)熒光響應(yīng)柱形對比圖，見圖5，從圖中我們可以看出，此傳感材料對硝基芳烴類物質(zhì)有傳感作用，尤其對對硝基苯胺的傳感效果最佳，可見此傳感材料對硝基芳烴類物質(zhì)的檢測具有很好的靈敏性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.所述的金屬有機(jī)鋅配合物在檢測痕量硝基芳烴類有機(jī)污染物的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征是，所述硝基芳烴類有機(jī)污染物為對硝基甲苯、對硝基苯胺、硝基苯和間硝基甲苯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用，其特征是，檢測方法為:(I)制作熒光強(qiáng)度和物質(zhì)的量的工作曲線:首先測定硝基芳烴類物質(zhì)不存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度Ftl，然后加入梯度物質(zhì)的量的硝基芳烴類物質(zhì)，測定硝基芳烴類物質(zhì)存在時(shí)傳感材料的熒光強(qiáng)度F，繪制出發(fā)光金屬有機(jī)配合物對不同硝基芳烴類物質(zhì)熒光響應(yīng)圖和柱形對比圖。
4.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述溶劑為N，N-二甲基乙酰胺。
5.按權(quán)利要求3所示，被檢測的硝基芳烴類污染物與金屬有機(jī)配合物作用，可以導(dǎo)致材料的熒光發(fā)生淬滅。
【專利摘要】本發(fā)明探究了一種過渡金屬有機(jī)鋅配合物在痕量硝基芳烴類污染物檢測中的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該配合物對對硝基甲苯、對硝基苯胺、硝基苯和間硝基甲苯具有明顯的熒光淬滅作用，在痕量硝基芳烴類污染物檢測方面具有快速、簡便和靈敏等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號】CN104807794
【申請?zhí)枴緾N201510221953
【發(fā)明人】王鳳勤, 周琛陽, 王成苗, 田振華, 左卓彥, 趙永男
【申請人】天津工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年4月29日