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原文传递一种MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法和应用

专利名称：	一种MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法和应用
摘要：	本发明公开了一种MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备和应用，属于纳米催化技术以及分析化学检测技术领域。具体是利用手性氨基酸和铜金属离子形成Cu‑MOF纳米纤维，该纳米纤维继续在有机‑水混合液中与二异氰酸酯反应，生成手性Cu‑MOF/聚脲核壳纳米纤维复合材料；使用该材料制备的手性传感器，可快速、高灵敏度的检测手性色氨酸对映体。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	济南大学
发明人：	王英姿;王志玲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-05T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910366044.9
公开号：	CN110057893A
代理机构：	济南誉丰专利代理事务所(普通合伙企业)
代理人：	李茜
分类号：	G01N27/327(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	250022 山东省济南市市中区南辛庄西路336号
主权项：	1.一种MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下： Cu-MOF纳米纤维的制备将48-50 mmol 三水硝酸铜溶于1.1-1.3 mL水，得到蓝色澄清的硝酸铜溶液；将24-26mmol 的L-天冬氨酸与24-26 mmol氢氧化钠溶于1.1-1.3 mL水，制得澄清的天冬氨酸碱溶液；将天冬氨酸碱溶液加入到硝酸铜溶液中，室温静置2h，抽滤，制得手性Cu-MOF纳米纤维； MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备将26-28 mmol甲苯二异氰酸酯溶解在30-40 mL有机溶剂后，加入6-8 mL水，加入Cu-MOF纳米纤维后，混合均匀，室温静置过夜，抽滤；分别用水和乙醇洗涤3次；85℃活化至恒重，制得手性Cu-MOF/聚脲核壳纳米纤维复合材料，即MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料。 2.如权利要求1所述的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述Cu-MOF纳米纤维，是Cu2+和天冬氨酸配体形成的化学式为[Cu(Asp)(H2O)x]n的Cu-MOF，属1D晶体结构，其一个结构单元是由一个Cu2+、一个天冬氨酸负离子Asp和多个水分子组成，其Asp结构式为：¯OOCCH2CH(NH2)COO¯。 3.如权利要求1所述的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述甲苯二异氰酸酯，是2,4-甲苯二异氰酸酯和2,6-甲苯二异氰酸酯组成的混合物，其质量比为80/20。 4.如权利要求1所述的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂，选自下列之一：乙腈、四氢呋喃、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮。 5.如权利要求1所述的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述手性Cu-MOF/聚脲核壳纳米纤维复合材料，是由直径为50-60 nm纳米纤维交联组成的具有微孔、介孔和小于10 µm 的大孔组成的多多级孔纳米纤维复合材料。 6.如权利要求1所述的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述手性Cu-MOF/聚脲核壳纳米纤维复合材料，其中的手性，源于手性Cu-MOF纳米纤维；其中的聚脲，是甲苯二异氰酸酯分子中的活性异氰酸酯基-NCO与Cu-MOF纳米纤维表面上的氨基以及溶剂中的水反应生成的高分子，聚脲官能团为-NH-CO-NH-。 7.如权利要求1所述的制备方法制备的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料用于检测L-色氨酸和D-色氨酸对映体的应用。 8.如权利要求7所述的检测L-色氨酸和D-色氨酸对映体的应用，其特征在于，步骤如下：（1）制备手性传感器工作电极在氧化铝粉末已抛光、水和乙醇清洗洁净的玻碳电极表面，滴涂6 µL的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料溶液，室温晾干，制得了MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料修饰的传感器工作电极，即制得了手性传感器工作电极；所述MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料溶液，是将4 mg的MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料与250 µL乙醇、720 µL水、30 µL Nafion共混超声10-15 min制得；（3）制备手性传感器将步骤（2）制得的工作电极、参比电极和对电极连接在电化学工作站上，制得了MOF/高分子核壳纳米纤维复合材料传感器，即手性传感器；所述参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂丝电极；检测L-色氨酸和D-色氨酸对映体采用pH 6.0、0.1 mol·L-1的 PBS 缓冲溶液，使用手性传感器，对不同浓度的L-色氨酸和D-色氨酸标准溶液，采用差分脉冲伏安法进行测定，基于差分脉冲伏安曲线的电流值，绘制L-色氨酸和D-色氨酸对映体工作曲线；将待测样品溶液代替L-色氨酸和D-色氨酸标准溶液，进行样品中L-色氨酸和D-色氨酸含量的检测。
所属类别：	发明专利