一种磁性金属有机骨架材料的制备方法及其应用

摘要

本发明公开一种磁性金属有机骨架材料的制备方法及其应用。该方法是采用共沉淀法合成纳米磁性材料Fe₃O₄，将纳米磁性材料Fe₃O₄、FeCl₃·6H₂O、对苯二甲酸加到DMF超声混合，水热法合成Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)；产物利用磁场分离，并用热乙醇洗涤，干燥过夜，得到Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)。上述方法得到的Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)在分离富集尿液中有机磷中的应用。本发明材料颗粒尺寸均匀，磁性较强，分散性好；采用含氧羧酸配体与金属离子Fe³⁺配位而成的MIL‑101(Fe)为吸附分离介质，与磁性固相萃取技术结合，与色谱联用测定尿液中痕量有机磷残留，灵敏度较高。

主权项

一种磁性金属有机骨架材料在分离富集尿液中有机磷的应用，上述磁性金属有机骨架材料采用以下方法制备而成：步骤(1)、采用共沉淀法合成纳米磁性材料Fe₃O₄：将三价铁盐FeCl₃·6H₂O、二价铁盐FeCl₂·4H₂O溶于去离子水中，得到铁盐溶液；其中FeCl₃·6H₂O中Fe³⁺离子、FeCl₂·4H₂O中Fe²⁺离子与去离子水的投料比为8～12：3～5：40～80，单位为mmol：mmol：mL；然后在N₂保护条件下，将铁盐溶液置于80～85℃下加入氨水调节pH值至大于9，搅拌反应0.5～2h后，用去离子水洗涤，洗至滤液pH值至中性，得到纳米磁性材料Fe₃O₄；步骤(2)、Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)的合成：将步骤(1)得到的纳米磁性材料Fe₃O₄、三价铁盐FeCl₃·6H₂O、有机配体对苯二甲酸H₂BDC加入到二甲基甲酰胺DMF中超声混合，采用水热法合成Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)复合材料；其中反应物纳米磁性材料Fe₃O₄、H₂BDC、FeCl₃·6H₂O、DMF的投料比为0.2～1：6～8：12～16：40～80，单位为mmol：mmol：mmol：mL，水热法反应条件为100～120℃反应12～20h；产物Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)复合材料利用外加磁铁所产生的磁场分离，并用温度为60～65℃的乙醇洗涤，干燥过夜，得到磁性金属有机骨架材料Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)；其特征在于：该应用方法包括以下步骤：步骤(A)、尿液中有机磷的分离和富集：取3～5mL尿液，加入乙腈震荡20～50min后混匀，离心分离5～20min，分别收集上层清液及底部蛋白沉淀；其中尿液、乙腈的体积比为1：1；底部蛋白沉淀用0.5～1mL丙酮超声提取5～20min，提取3次，合并丙酮提取液；然后将丙酮提取液、上层清液混合，用N₂吹去除乙腈和丙酮，加入5％w/v NaCl，然后加入10～25mg Fe₃O₄/MIL‑101(Fe)磁性材料进行萃取解吸：首先通过振荡30～50min使有机磷吸附在磁性材料表面；在外加磁铁作用下，把结合了有机磷的磁性材料从样品溶液中分离；最后加入丙酮200μL两次后超声解吸5～30min，合并解吸液，N₂吹干，150μL乙酸乙酯重溶，得到解吸液；步骤(B)、有机磷含量测定：用气相色谱/火焰光度检测器测定步骤(1)所述的解吸液中有机磷浓度。