基于金属有机骨架封装染料和酶复合材料制备及传感性能研究

发布时间：2025-07-02 23:07

　　金属有机骨架（MOF）是新一代的结晶多孔材料,其特征在于简单的合成条件、多样的结构和易于修饰的孔表面。但是,大多数MOF具有较低的机械强度和较差的化学稳定性,从而限制了它们的开发和应用。近年来,基于MOF与其他功能材料构筑的相关复合材料被广泛开发研究,与单一材料相比,MOF基复合材料具有更大的比表面积和孔隙率,较好的稳定性和催化性能等,弥补了其中任一单一材料在应用中受到的限制,同时引入了新的特性和功能。本论文基于MOF基复合材料的相关优势,实现了其在比率荧光检测氟离子及有机溶剂中的微量水和便携式血糖仪检测硫化氢的应用。相关研究内容如下:1.罗丹明6G@Uio-66-NH₂复合材料的比率荧光传感器用于检测F^-通过简单的水热法原位封装罗丹明6G（R6G）于锆基金属有机骨架（Uio-66-NH₂）中合成R6G@Uio-66-NH₂复合材料。此复合材料在单激发下可以产生双发射。在氟离子的存在下,由于Uio-66-NH₂中有机配体2-氨基对苯二甲酸与氟离子之间的氢键作用,荧光发射强度呈现一...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1 MOF与功能材料的复合材料

MOF可以掺杂某些功能性材料,例如金属纳米粒子、金属氧化物、量子点、有机分子、聚合物和酶等,以获得具有多种功能的MOF复合材料(图1.1)[23]。通常,MOF复合材料根据掺杂的功能材料进行分类。1.1.2.1MOF-有机分子复合材料

图1.2使用开孔封装的MOF中的催化

Tsung课题组[25]将钌络合物(tBuPNP)Ru(CO)HCl封装在Uio-66中(tBuPNP=2,6-bis((二叔丁基膦基)甲基)吡啶),所得的复合材料[Ru]@UiO-66是用于将CO2加氢成甲酸酯的非常活泼的催化剂(图1.2)。与类似的均相催化剂不同,[Ru]@U....

图1.3 Pt NPs(a);Pt NPs@UiO-66-1(b);Pt NPs@UiO-66-2(c)和Pt NPs@UiO-66-3(d)的TEM图像

金属纳米颗粒(MNPs)由于其独特的物理化学特性而被广泛应用于催化、光电和化学传感器等领域[28-29]。但是,游离的MNPs存在聚集松散和不稳定的问题。为了改变这些情况,引入了MOF。简而言之,使用MOF的纳米级腔或通道封装MNPs,以解决MNPs聚集问题,并且能够使其稳定。M....

图1.4 Enzyme@ZIF-8复合材料的合成途径

酶是具有催化功能的蛋白质,其催化效率比一般的无机催化剂高。但是,游离酶容易变性和失活,并且不能高度回收。因此,酶被掺入到MOF的结构中形成MOF-酶复合物[32],由于酶与MOF的协同作用,MOF-酶复合物具有较高的回收率、良好的稳定性和优异的催化性能。Chen等人[37]将酶(....

本文编号：4055383