[01536900]功能导向配位聚合物的合理制备及其分析应用

配位聚合物（coordination polymers, CPs）是一种由金属离子和有机配体通过自组装形成的有机-无机杂化材料。作为一种新型多孔材料,CPs兼具有无机和有机基团的性质与功能,并在分子识别、选择性吸附、催化、离子交换、异相催化、光学等多个方面显示了诱人的应用前景,成为当今国际前沿研究领域的热点课题之一。此外,与传统的多孔材料相比,CPs还具有配体种类繁多、可形成不同的结构类型、孔径大小可调控、更高的比表面积、以及特殊的金属中心等优势。基于此,我们在本项目中围绕提高和解决分析化学中灵敏度、精准性和实用性等方面的关键科学问题,通过选择合适的金属离子和有机配体,制备了一系列具有特定功能/性质的CPs,深入研究了这些功能型CPs在分析化学领域的应用,并建立和提出了一些新的分析方法。总的来说,主要涉及三个方面的研究内容。 1)基于CPs的荧光传感研究：在揭示了CPs的成核机制的基础上,根据目标分析物与桥连配体或稀土离子的特异性相互作用,以稀土CPs为直接受体平台,建立了一系列小分子和重金属离子的传感新方法,实现了稀土CPs荧光性能的可控调节。此外,在发现CPs选择性吸附ssDNA的基础上,利用CPs为淬灭剂,发展了多种新型的DNA传感器,并在重要代谢分子的检测方面取得良好效果。 2)CPs的仿生催化性能研究：深入研究了铜基CPs的过氧化物酶催化性能和催化机理,首次建立了以硫胺素为底物、可用于过氧化物模拟酶的荧光表征分析方法,并分析了实际样品中的维生素B1含量。在此基础上,为克服铜基CPs稳定性差的不足,以铜基CPs为前驱体制备了CuNPs@C复合物,研究了其制备工艺及结构与催化性能的关系,同时利用其过氧化物酶活性发展了检测抗坏血酸的比色传感新方法。 3)CPs的功能载体性能研究：以CPs为功能载体,实现了包括纳米材料、有机分子、酶、抗体等在内的不同客体材料在CPs中的包埋,制得了一系列的新型复合物,并以此建立和发展了一些新的分析方法,提高了分析灵敏度。