微納尺度金屬-有機(jī)框架(NMOFs)的合成及其在檢測、傳感和生物醫(yī)學(xué)方面的研究.pdf

1、以自組裝戰(zhàn)略為基礎(chǔ)的有機(jī)-無機(jī)配位聚合物和超分子組裝體化學(xué)是目前國際化學(xué)界最活躍、最前沿的研究領(lǐng)域之一。關(guān)于配位作用驅(qū)動的離散型和聚合型的金屬-有機(jī)框架的研究是非?；钴S的交叉學(xué)科研究領(lǐng)域。同時，這些金屬-有機(jī)超分子組裝體不僅具有迷人的結(jié)構(gòu)，而且在氣體儲存、熒光、磁性、催化等方面具有良好的應(yīng)用價值。金屬-有機(jī)超分子組裝體等比例縮小到微納尺度，將賦予其在物質(zhì)的分離、富集和檢測等方面有廣闊的應(yīng)用前景，同時也有效地拓展了多孔金屬-有機(jī)框架的應(yīng)用

2、領(lǐng)域使其在異相催化、分析化學(xué)、環(huán)境科學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用價值。本文合成了一系列微納尺度的多孔金屬-有機(jī)框架，對其在芳香小分子的富集與檢測、芐醇的催化氧化與芳醛的催化縮合、生物活性小分子的熒光識別與細(xì)胞共聚焦成像、生物體靶向藥物傳輸與緩釋等方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
　?、?系統(tǒng)的研究了Cd-MOF、Zn-MOF、Cu-MOF、UiO-66、UiO-68五種不同金屬-有機(jī)框架（MOFs）微納化的合成方法，其中尺寸最小的MOF

3、可以達(dá)到30 nm。研究了影響這五種MOFs尺寸大小和外形的因素，為論文研究微納尺度MOFs的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
　?、?通過溶劑滲透的方法合成了多孔的微米尺度的Cd-MOF，微米尺度的Cd-MOF在水溶液中具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，將其作為涂層成功的組裝到固相微萃?。⊿PME）裝置。該微納尺度Cd-MOF涂層的SPME裝置對BTEX具有良好的吸附性和選擇性，對其檢測限可達(dá)0.01-0.001μgL-1，是至今所報道的MOFs

4、作為SPME涂層的最低檢測限。并將該SPME裝置應(yīng)用于海水樣品中痕量BTEX的檢測。
　?、?設(shè)計(jì)合成了具有雙催化功能的微米尺度的MOF材料Pd(0)@UiO-68-AP，該異相催化劑可以在空氣氛圍中催化芐醇的氧化反應(yīng)以及芳醛的Knoevenagel縮合反應(yīng)。利用摩爾比1％的催化劑，在80oC催化氧化苯甲醇轉(zhuǎn)化為苯甲醛可達(dá)到99%以上，在室溫條件下催化苯甲醛的Knoevenagel縮合反應(yīng)產(chǎn)率也在99%以上。催化劑 Pd(0)@U

5、iO-68-AP效率較高，催化選擇性較好，催化劑的重復(fù)利用次數(shù)可以達(dá)到5次以上。
　?、?設(shè)計(jì)合成了兩例納米尺度的UiO系列MOFs，記為Mi-UiO-66、Mi-UiO-67，利用 PXRD，TEM，SEM，BET表征了其結(jié)構(gòu)、尺寸形貌以及多孔性。該Mi-UiO納米MOFs具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，在生物環(huán)境中對Cys和GSH具有靈敏的熒光響應(yīng)和專一的選擇性，為第一篇MOFs材料的巰基小分子探針。其對Cys和GSH的檢測限可達(dá)10-11

6、 M，為文獻(xiàn)報道以來的最低值，并將其應(yīng)用于檢測細(xì)胞內(nèi)巰基化合物的熒光共聚焦成像。
　　Ⅴ.設(shè)計(jì)合成了一例納米尺度的Mi-UiO-68，利用PXRD，TEM，SEM，DLS表征了其結(jié)構(gòu)，測試了其在生物體系的穩(wěn)定性。Mi-UiO-68可以裝載抗癌藥物阿霉素，裝載后其顏色和熒光發(fā)射光譜均發(fā)生了變化，記為：Dox@Mi-UiO-68，并通過熒光光譜確定了其藥物的含量。修飾上靶向基團(tuán)后，記為：Dox@Mi-UiO-68-FA，對其體外藥物釋

7、放及細(xì)胞成像進(jìn)行了測試。在細(xì)胞試驗(yàn)中，測試了空載體 Mi-UiO-68的細(xì)胞毒性，以及 Dox@Mi-UiO-68和Dox@Mi-UiO-68-FA對癌細(xì)胞抑制方面進(jìn)行了研究。
　　我們設(shè)計(jì)合成了一系列微納尺度的多孔金屬-有機(jī)框架，通過PXRD，SEM，TEM，DLS等測試了其性質(zhì)結(jié)構(gòu)。研究了其在芳香小分子的富集與檢測方面的用途，測試了其在芐醇的催化氧化與芳醛的催化縮合方面的催化性質(zhì)，討論了其在生物活性小分子的熒光識別、細(xì)胞共聚焦