CN113234233A - 一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料及制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有抗生素荧光识别的铕基金属‑有机框架材料及制备方法,以2,5‑呋喃二甲酸为配体,稀土铕离子为金属中心,通过溶剂热法合成该铕基金属‑有机框架材料。本发明制备的材料制备方法简单,纯度高,活性好,室温下晾干后,即可用于检测,无需对材料进行前处理,易于实施,同时在检测抗生素方面具有快速、简便、选择性好、灵敏度高、检出限低、可循环再生等优点,因此其在荧光探针固态器件的制备及抗生素的检测中具有巨大的潜在应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料及制备方法,属多孔分子晶体材料技术领域。
背景技术
自1929年英国学者亚历山大·弗莱明首先发现青霉素并将其应用于临床以来,抗生素作为一种治疗细菌感染疾病的药物,具有抗菌谱广、疗效确切、使用简便以及品种多、产量大、价格低、等优点,被广泛的用于治疗人和动物的细菌感染。然而随着抗生素的广泛应用,抗生素滥用问题也日益突出。抗生素滥用会导致系列身体健康问题及环境问题,如过度使用抗生素导致人和动物产生严重的耐药性,此外,抗生素残留还通过代谢作用被排放到环境中会造成严重的环境污染。因此,发展和开发能够高效、快速检测抗生素的方法十分必要。目前已发展的用于检测抗生素污染物的方法,包括极谱法、超临界流体色谱法高效液相色谱法、气相色谱法、光谱分析法、电化学法等,然而这些方法普遍存在费时、高成本、复杂的前处理及需要专业人士等问题严重制约着它们的应用。因此发展一种可快速、低成本、无需进行前处理、定量检测这抗生素的方法是非常必要的。
金属-有机框架荧光传感材料被认为是最有前途的检测方法之一,被广泛用来识别阴离子、阳离子、小分子有机物等有害物质,参见H . - C . Z h o u 等, Chem . Soc .Rev., 2014 , 43, 5415-5418 及 S .-K . Ghosh等, Chem . Soc . Rev . , 2017, 46,3242-3285。该方法能够简单的通过荧光强度随分析物浓度的变化而变化来检测被分析物的存在。相比传统的分析技术,基于金属-有机框架的荧光传感检测具有高精度、高灵敏度、微小尺寸、响应时间短、适应性好等特点。近年来利用金属-有机框架对单一种类抗生素荧光响应的研究有很多报道,如Zhou等曾报道了一例铽、锌的金属有机框架材料,荧光传感检测研究结果表明:该材料对水中呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因等硝基呋喃类药物具有良好的检测性能( 参见:Z .-H. Z h o u等,Inorg .Chem .2018 ,57 ,3833);Han等曾报道了一例钠、铕的金属有机框架材料,荧光传感检测研究结果表明:该材料对水中奥硝唑等具有很好的选择性检测能力(参见:M .-L . Han等,J . Mater . Chem . C , 2017 , 5 ,8469)。
公开号CN110128674公开了一种用于荧光检测磺胺类抗生素的、水稳定的稀土金属有机框架材料及其制备方法,然而对多种类抗生素同时荧光响应研究仍较少,特别是稀土金属-有机框架对多种类抗生素同时荧光响应未见报道。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题,获得一种化学稳定性,对硝基呋喃类抗生素、硝基咪唑类抗生素及磺胺类抗生素同时荧光响应的铕基金属-有机框架材料,本发明公开一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料及制备方法。
实现本发明的技术方案如下,一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,所述铕基金属-有机框架材料的化学式为:{ [Eu2(FDA)3 (H2O)3(DMF)·DMF·2H2O]} n ;式 中 :n 为 1到正无穷的自然数 ;FDA2-为2,5-呋喃二甲酸脱质子所得;DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
所述铕基金属-有机框架材料属于单斜晶系,空间群为P21 /n,晶胞参数为:a=10.3176(3) Å,b= 21.0431(7) Å,c= 15.6348(4) Å,α= 90°,ß= 93.844(3) °,γ= 90 °。
所述铕基金属-有机框架材料的基本结构单元中存在两种配位环境的铕离子,3个脱质子配体FDA2-,3个配位水分子,1个配位DMF分子和1个游离的DMF分子及2个游离的水分子;铕离子均采取变形的单帽四方反棱柱的{EuO9}配位模式,Eu1离子分别与来自6个脱氢配体FDA2-中的8个氧原子和来自1个水中的氧原子进行配位;Eu2离子分别与来自4个脱氢配体FDA2-中的6个氧原子, 2个水中氧原子和1个DMF中的进行配位;相邻的铕离子通过脱氢配体FDA2-在空间上形成三维的网络结构。
所述铕基金属-有机框架材料可以简化为6,6连接的单节点pcu拓扑,其点符号为{412.63}。
一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料的制备方法,包括以下合成步骤:
(1)分别将有机配体 H2FDA溶解到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中;
(2)将Mn(OAc)2 .4H2O和Eu(NO3)3 .6H2O溶解到水中;
(3)将步骤(1)和(2)得到的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在90℃恒温反应72h,取出产物后将固体分离;
(4)用N,N-二甲基甲酰胺将上述固体洗涤多次,即可制得无色块状晶体。
所述H2FDA的N,N-二甲基甲酰胺溶液浓度为0.01-1 mol/L;所述Mn(OAc)2 .4H2O 的水溶液浓度为0.01-1mol/L;所述Eu(NO3)3 .6H2O的水溶液浓度为0.01-1mol/L。
所述铕基金属-有机框架材料在水,甲醇,乙醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四氢呋喃,乙腈,1,4-二氧六环和乙二醇溶剂中能稳定存在。
所述铕基金属-有机框架材料在甲醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺发生荧光增强效应。
所述铕基金属-有机框架材料能通过荧光变化来检测呋喃唑酮(FZD)、呋喃妥英(NFT)、呋喃西林(NFZ)等硝基呋喃类抗生素,甲硝唑(MND)、罗硝唑(RND)、1,2-甲基-5-硝基咪唑(DND)、奥硝唑(OND)等硝基咪唑类抗生素及磺胺嘧啶(SDZ)、磺胺二甲嘧啶(SMZ)等磺胺类抗生素。
所述铕基金属-有机框架材料在低浓度(0-16 µmol·L-1)抗生素DMF溶液中荧光变化曲线与抗生素浓度呈线性关系,其检出限分别为 0.185µmol·L-1,0.173µmol·L-1,0.141µmol·L-1,0.346µmol·L-1,0.378µmol·L-1,0.255µmol·L-1,0.323µmol·L-1,0.148µmol·L-1,0.139µmol·L-1,所述铕基金属-有机框架材料能应用于检测抗生素荧光探针领域。
本发明的有益效果是,本发明铕基金属-有机框架材料不同于现有铕基框架材料,是一种新的材料;本发明铕基金属-有机框架材料是在低浓度DMF溶液条件下,荧光变化曲线与抗生素浓度呈线性关系;不同于现有技术测试条件均为水溶液;而且已有技术只能单独荧光识别磺胺类抗生素,本发明对三类抗生素都能同时有效识别,并且检出限比已有技术低的多。
本发明制备的材料制备方法简单,纯度高,活性好,室温下晾干后,即可用于检测,无需对材料进行前处理,易于实施,同时在检测抗生素方面具有快速、简便、选择性好、灵敏度高、检出限低、可循环再生等优点,因此其在荧光探针固态器件的制备及抗生素的检测中具有巨大的潜在应用价值。
附图说明
图1是本发明铕基金属-有机框架材料三维结构图;
图2是本发明铕基金属-有机框架材料在不同溶剂中荧光光谱;
图3是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度FZD溶液的荧光谱图;
图4是本发明FZD浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为FZD浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([FZD]≤16μmol/L);
图5是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度NFT溶液的荧光谱图;
图6是本发明NFT浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为NFT浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([NFT]≤16μmol/L);
图7是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度NFZ溶液的荧光谱图;
图8是本发明NFZ浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为NFZ浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([NFZ]≤16μmol/L);
图9是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度MND溶液的荧光谱图;
图10是本发明MND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为MND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([MND]≤16μmol/L);
图11是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度RND溶液的荧光谱图;
图12是本发明RND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为RND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([RND]≤16μmol/L);
图13是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度DND溶液的荧光谱图;
图14是本发明DND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为DND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([DND]≤16μmol/L);
图15是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度OND溶液的荧光谱图;
图16是本发明OND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为OND浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([OND]≤16μmol/L);
图17是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度SDZ溶液的荧光谱图;
图18是本发明SDZ浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为SDZ浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([SDZ]≤16μmol/L);
图19是本发明实施例中铕基金属有机框架材料对不同浓度SMD溶液的荧光谱图;
图20是本发明SMD浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为SMD浓度对实施例中的稀土金属有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([SMD]≤16μmol/L)。
具体实施方式
本实施例一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其化学式为:{[Eu2(FDA)3 (H2O)3(DMF)·DMF·2H2O]} n 。
式 中 :n 为 1到正无穷的自然数 ;FDA2-为2,5-呋喃二甲酸脱质子所得;DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
所述铕基金属-有机框架材料属于单斜晶系,空间群为P21 /n,晶胞参数为:a=10.3176(3) Å,b= 21.0431(7) Å,c= 15.6348(4) Å,α= 90°,ß= 93.844(3) °,γ= 90 °。
所述铕基金属-有机框架材料的基本结构单元中存在两种配位环境的铕离子,3个脱质子配体FDA2-,3个配位水分子,1个配位DMF分子和1个游离的DMF分子及2个游离的水分子;铕离子均采取变形的单帽四方反棱柱的{EuO9}配位模式,Eu1离子分别与来自6个脱氢配体FDA2-中的8个氧原子和来自1个水中的氧原子进行配位;Eu2离子分别与来自4个脱氢配体FDA2-中的6个氧原子, 2个水中氧原子和1个DMF中的进行配位;相邻的铕离子通过脱氢配体FDA2-在空间上形成三维的网络结构。
所述铕基金属-有机框架材料可以简化为6,6连接的单节点pcu拓扑,其点符号为{412.63}。
本实施例一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料的制备方法,包括以下合成步骤:
(1)将31.2 mg H2FDA溶解到3 mL N,N-二甲基甲酰胺溶剂中。
(2)将24.5mg Mn(OAc)2 .4H2O和44.6mgEu(NO3) 3 .6H2O溶解到3mL水中。
(3)将步骤1和2中的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在90℃恒温反应72h,取出产物后将固体分离。
(4)用N,N-二甲基甲酰胺和水将上述固体洗涤 3次,即可制得无色块状晶体,基于金属铕计算得产率为65%。
本实施例制备的具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料性质表征如下:
(1)本实施例具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料的结构测定:
晶体结构测定采用 Supernova 型X-射线单晶衍射仪,使用经过石墨单色化的Mo-Kα射线(λ=0.71073Å)为入射辐射源,以ω-φ扫描方式收集衍射点,经过最小二乘法修正得到晶胞参数,从差值Fourier 电子密度图利用SHELXL-97 直接法解得晶体结构,并经Lorentz和极化效应修正。所有的H 原子由差值 Fourier合成并由理想位置计算确定。溶剂分子准确的数量由热重和元素分析测试确定,详细的晶体测定数据见表 1。
图 1所示是本实施例铕基金属-有机框架材料的三维结构图,式中 n 为 1 到正无穷的自然数,表明该材料为聚合物。
(2)本实施例铕基金属-有机框架材料荧光性质表征:
图2为发明本实施中例铕基金属-有机框架材料在不同溶剂中荧光光谱。图中表明:铕基金属-有机框架材料在甲醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺发生荧光增强效应。而其它溶剂对该铕基金属-有机框架材料荧光强度几乎无影响。
图3为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度FZD溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入FZD时,其荧光强度随着FZD的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对FZD具有很好的荧光响应,可用作FZD荧光探针。
图4是本发明FZD浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为FZD浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([FZD]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在FZD浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与FZD浓度呈线性关系,其检出限为0.185µmol·L-1, 在FZD浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随FZD浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图5为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度NFT溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入NFT时,其荧光强度随着NFT的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对NFT具有很好的荧光响应,可用作NFT荧光探针。
图6是本发明NFT浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为NFT浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([NFT]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在NFT浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与NFT浓度呈线性关系,其检出限为0.173µmol·L-1, 在NFT浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随NFT浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图7为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度NFZ溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入NFZ时,其荧光强度随着NFZ的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对NFZ具有很好的荧光响应,可用作NFZ荧光探针。
图8是本发明NFZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为NFZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([NFZ]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在NFZ浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与NFZ浓度呈线性关系,其检出限为0.141µmol·L-1, 在NFZ浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随NFZ浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图9为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度MND溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入MND时,其荧光强度随着MND的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对MND具有很好的荧光响应,可用作MND荧光探针。
图10是本发明MND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为MND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([MND]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在MND浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与MND浓度呈线性关系,其检出限为0.346µmol·L-1,在MND浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随MND浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图11为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度RND溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入RND时,其荧光强度随着RND的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对RND具有很好的荧光响应,可用作RND荧光探针。
图12是本发明RND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为RND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([RND]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在RND浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与RND浓度呈线性关系,其检出限为0.378µmol·L-1,在RND浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随RND浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图13为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度DND溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入DND时,其荧光强度随着DND的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对DND具有很好的荧光响应,可用作DND荧光探针。
图14是本发明DND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为DND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([DND]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在DND浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与DND浓度呈线性关系,其检出限为0.255µmol·L-1,在DND浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随DND浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图15为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度OND溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入OND时,其荧光强度随着OND的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对OND具有很好的荧光响应,可用作OND荧光探针。
图16是本发明OND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为OND浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([OND]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在OND浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与OND浓度呈线性关系,其检出限为0.323µmol·L-1,在OND浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随OND浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图17为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度SDZ溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入SDZ时,其荧光强度随着SDZ的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对SDZ具有很好的荧光响应,可用作SDZ荧光探针。
图18是本发明SDZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为SDZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([SDZ]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在SDZ浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与SDZ浓度呈线性关系,其检出限为0.148µmol·L-1,在SDZ浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随SDZ浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
图19为本发明实施例中铕基金属-有机框架材料对不同浓度SMZ溶液的荧光谱图。从图中可以看出 :当向铕基金属-有机框架材料的DMF溶液中逐渐加入SMZ时,其荧光强度随着SMZ的量的增加呈现出下降趋势,并且变化明显,最终发生荧光淬灭,说明了该铕基金属-有机框架材料对SMZ具有很好的荧光响应,可用作SMZ荧光探针。
图20为本发明SMZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0/I的曲线图,插图为SMZ浓度对实施例中的铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I的Stern-Volmer线性图([SMZ]≤16μmol/L)。从图中可以看出 :在SMZ浓度较低时(0-16μmol/L),铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I与SMZ浓度呈线性关系,其检出限为0.139µmol·L-1,在SMZ浓度较高时,铕基金属-有机框架材料荧光强度I0 /I随SMZ浓度呈现出先慢后快趋势,不再呈线性关系。
Claims (7)
1.一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其特征在于:所述铕基金属-有机框架材料的化学式为:{ [Eu2(FDA)3 (H2O)3(DMF)·DMF·2H2O]} n ;
式 中 :n 为 1到正无穷的自然数 ;FDA2-为2,5-呋喃二甲酸脱质子所得;DMF为N,N-二甲基甲酰胺;
所述铕基金属-有机框架材料属于单斜晶系,空间群为P21 /n,晶胞参数为:a= 10.3176(3) Å,b= 21.0431(7) Å,c= 15.6348(4) Å,α= 90°,ß= 93.844(3) °,γ= 90 °;
所述铕基金属-有机框架材料的基本结构单元中存在两种配位环境的铕离子,3个脱质子配体FDA2-,3个配位水分子,1个配位DMF分子和1个游离的DMF分子及2个游离的水分子;铕离子均采取变形的单帽四方反棱柱的{EuO9}配位模式,Eu1离子分别与来自6个脱氢配体FDA2-中的8个氧原子和来自1个水中的氧原子进行配位;Eu2离子分别与来自4个脱氢配体FDA2-中的6个氧原子, 2个水中氧原子和1个DMF中的进行配位;相邻的铕离子通过脱氢配体FDA2-在空间上形成三维的网络结构;
所述铕基金属-有机框架材料可以简化为6,6连接的单节点pcu拓扑,其点符号为{412.63}。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其特征在于,所述铕基金属-有机框架材料在水,甲醇,乙醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺,四氢呋喃,乙腈,1,4-二氧六环和乙二醇溶剂中能稳定存在;所述铕基金属-有机框架材料在甲醇,N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺发生荧光增强效应。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其特征在于,所述铕基金属-有机框架材料的应用,通过荧光变化来检测呋喃唑酮、呋喃妥英、呋喃西林的硝基呋喃类抗生素和甲硝唑、罗硝唑、1,2-甲基-5-硝基咪唑、奥硝唑的硝基咪唑类抗生素。
4.根据权利要求3所述的一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其特征在于,所述铕基金属-有机框架材料在低浓度抗生素DMF溶液中荧光变化曲线与抗生素浓度呈线性关系,其检出限分别为 0.185µmol·L-1,0.173µmol·L-1,0.141µmol·L-1,0.346µmol·L-1,0.378µmol·L-1,0.255µmol·L-1,0.323µmol·L-1;所述铕基金属-有机框架材料能应用于检测抗生素荧光探针领域。
5.根据权利要求4所述的一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料,其特征在于,所述低浓度为0-16µmol·L-1。
6.一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下合成步骤:
(1)分别将有机配体 H2FDA溶解到N,N-二甲基甲酰胺溶剂中;
(2)将Mn(OAc)2 .4H2O和Eu(NO3)3 .6H2O溶解到水中;
(3)将步骤(1)和(2)得到的两种溶液混合,然后放入密闭的水热反应釜中,在90℃恒温反应72h,取出产物后将固体分离;
(4)用N,N-二甲基甲酰胺将上述固体洗涤多次,即可制得无色块状晶体的具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料。
7.根据权利要求6所述的一种具有抗生素荧光识别的铕基金属-有机框架材料的制备方法,其特征在于,所述H2FDA的N,N-二甲基甲酰胺溶液浓度为0.01-1mol/L;所述Mn(OAc)2 .4H2O的水溶液浓度为0.01-1mol/L;所述Eu(NO3)3 .6H2O的水溶液浓度为0.01-1mol/L。
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