基于Mg-MOFs膜的有机胺快速检测文献综述
2020-08-04 21:33:31
文 献 综 述
1 有机胺的概述
1.1 胺的环境来源及用途
随着科学不断进步,社会不断发展,人民的生活水平有了显著提高,物质生活得到了明显改善,胺类有机物的排放也日益增加,广泛地存在于我们周围的环境之中,如废水、河水、地表水、河底沉积物中以及大气中。有机胺主要通过污水、汽车尾气、焚烧有机物、香烟烟尘等形式排放到环境中。由于胺类物质具有很强的反应活性,因此受到广泛的应用[1]。尤其是低分子量的脂肪胺,它在树脂、橡胶、灭虫剂、合成纤维、染料、药剂生产以及植物生长调节剂中作为原材料和中间产物。此外,一些具有挥发性的脂肪胺在大气的氮循环以及营养转换过程中都有着非常重要用途[2]。因此,大量的有机胺使用给社会和卫生带来了很多问题。
1.2 有机胺的危害性
有机胺类物质是具有典型恶臭味道的有机污染物,仅次于有机硫化物,有机胺通过多种途径进入到机体中,而且其中绝大部分都具有毒性。胺中毒会造成中枢神经系统受到损害,从而给条件反射带来紊乱。如果长时间段吸入三乙胺与二甲胺,会造成骨髓染色体的结构突变[3]。胺类物质不仅其自身有毒,而且还能和亚硝基化剂(如亚硝酸盐或硝酸盐)发生化学反应,生成亚硝胺之类的致癌物。可怕的是,在短期内,亚硝胺类物质是能够让动物发生肿瘤病变的强致癌原。最近的研究进展表明,亚硝胺类物质是环境致癌物中的一种,并且能够导致很多动物造成各种各样的肿瘤疾病[4]。
2 有机胺的分析方法进展
因为胺类物质的大量排放以及其巨大的危害,人们亟待寻求一系列有效检测有机胺类物质的途径。然而,胺类物质的嗅觉阈限值比较低,很多的工业生产过程和动植物自然腐败过程中都会造成胺类物质的产生。从而,研究开发经济、高效、绿色的痕量有机胺类物质检测方法已成为化学、环境和化工领域内的热点问题,对人类健康、环境监测和食品安全这些令人关注的问题都具有非常深远的意义。 当下,痕量的有机胺检测方法主要有以下几种:离子色谱法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法等。其中,传统分析方法具有一些局限性,例如高成本、检测阈限值过低等;常用的的化学传感器能够凭借固有的发光、颜色、电导率等物理属性的改变来检测分析物。[5]然而,像有毒的、易燃易爆的物质,还有气体、有害的辐射和有生物活性的试剂,这些分析物,为了避免其本身固有的危害,通常需要在非常低的浓度下进行检测,这样就给我们带来了很多限制条件。
然而,MOFs材料因具有较高比表面积、大孔隙率、选择性孔道架构以及以及一些列固有性质,造成MOFs材料在气体分离这一方面体现出了特有的优势,引起了人们广泛的研究热情。金属有机骨架(MOFs),它是金属离子和有机连接体通过配位从而行成的一种特殊的多孔晶体材料。这样的结构使得它们内部产生了一定的空隙,进而能够让进入其中的分析物和有机金属框架,或者使与其他的材料发生相互作用[6]。基于MOFs材料的传感器一以三种不同的方式与进入的分析物相互作用:
(i)分析物 - 发光金属离子相互作用;