一種發(fā)光前軀體的制備方法及其在鐵離子檢測(cè)中的應(yīng)用及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本
【發(fā)明內(nèi)容】
涉及到一種發(fā)光前軀體的制備方法及其在鐵離子檢測(cè)中的應(yīng)用及方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] Fe3+離子的常用檢測(cè)方法有化學(xué)滴定法、紫外光譜測(cè)定法以及離子色譜法。熒光猝 滅檢測(cè)法是一種新的Fe 3+離子檢測(cè)法，利用發(fā)光碳納米顆粒的熒光猝滅效應(yīng)，F(xiàn)e3+離子檢測(cè) 限低至2nM，線性范圍0至100uM，但這種方法需要將碳納米顆粒從發(fā)光前軀體中分離，在檢 測(cè)過程中需要再加入pH緩沖溶液，造成碳納米顆粒不宜保存，過程復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明利用醚基功能化的酸性離子液體與葡萄糖等 糖類化合物混合加熱得到碳納米顆粒與離子液體混合的發(fā)光前軀體，此發(fā)光前軀體具有強(qiáng) 酸性，不必進(jìn)行分離，可直接用于Fe 3+離子檢測(cè)。該醚基功能化的酸性離子液體的化學(xué)通式 ⑴為：
[0004]
(I)
[0005] R1 代表醚基-(CH2)ki-〇-(CH2)k2_H(kl = 2-6，k2 = l-6);
[0006] R2 代表酸性基團(tuán) HS〇4-、HP〇42-、H2PO4 一。
[0007] -種使用式（I)化合物制備發(fā)光前軀體的方法，該方法包含下列步驟:S1.以物質(zhì) 的量計(jì)，將1-10份的糖類化合物溶于5mL含有所述式(I)化合物的溶液中；S2.攪拌S1所得溶 液，80°C水浴加溫2小時(shí)，得到產(chǎn)物即為發(fā)光前軀體。
[0008] 在優(yōu)選方式下，所述糖類化合物為葡萄糖、果糖、麥芽糖或蔗糖。
[0009] 式(I)所述化合物與糖類化合物碳化反應(yīng)的產(chǎn)物作為發(fā)光前軀體在鐵離子檢測(cè)中 的應(yīng)用。
[0010] 在優(yōu)選方式下，所述糖類化合物為葡萄糖、果糖、麥芽糖或蔗糖。
[0011] -種使用所述制備發(fā)光前軀體的方法制得的發(fā)光前軀體進(jìn)行鐵離子廢水檢測(cè)的 方法，該方法包含下列步驟:S1.準(zhǔn)備發(fā)光前軀體，將所述制備發(fā)光前軀體的方法的步驟S2 中的所述產(chǎn)物取少量稀釋至吸光度大于0小于等于0.2; S2.確定鐵離子熒光猝滅線性曲線， 分別配置濃度為1 · 〇 X 10-6moL-1，1 · 0 X 10-5moL-1，1 · 0 X 10-4moL-1，2 · 0 X 10-4moL-1，5 · 0 X 10- 4moL-1，1 · Ο X 10-3moL-1，5 · Ο X 10-3moL-1，1 · Ο X 10-2moL-1 的鐵離子水溶液，將步驟S1 中所得溶 液與鐵離子水溶液反應(yīng)進(jìn)行熒光猝滅分析。
[0012] 在優(yōu)選方式下，該方法S1進(jìn)一步包含:S1.1確定熒光猝滅的選擇性，分別取S1產(chǎn)物 和各類金屬化合物溶液5-10mL，混合搖勻，放置5min后進(jìn)行紫外和熒光光譜分析;步驟S2中 所述的鐵離子水溶液為三氯化鐵溶液;步驟S1.1中所述的紫外光譜分析的紫外吸光度大于 〇小于等于〇. 1，所述熒光光譜分析的熒光積分面積為370-630nm。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是，該鐵離子廢水檢測(cè)方法與傳統(tǒng)方法相比不會(huì)用到毒 性較大的危險(xiǎn)物質(zhì)，環(huán)境污染小。一次檢測(cè)只需使用一滴發(fā)光前軀體即可，成本低。與以往 熒光猝滅法相比，使用本發(fā)明不必分離碳納米顆粒，可直接保存碳納米顆粒用于分析，并且 在檢測(cè)過程中不必額外加入pH緩沖溶液，因此提高了檢測(cè)效率。該方法既可直接用于高濃 度鐵離子廢水檢測(cè)，又可通過濃縮發(fā)光前軀體檢測(cè)低濃度鐵離子。
【附圖說明】
[0014] 圖1為不同金屬離子對(duì)碳納米顆粒的熒光猝滅效應(yīng)；
[0015] 圖2a為不同濃度Fe3+離子對(duì)碳納米顆粒的熒光猝滅效應(yīng)；
[0016] 圖2b為Fe3+離子溶液濃度與熒光強(qiáng)度之間的線性關(guān)系示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0018]根據(jù)焚光量子產(chǎn)率的計(jì)算公式：
[0019]
[0020] 其中φ指量子產(chǎn)率，I指發(fā)射峰的積分強(qiáng)度，η指折射指數(shù)，std指標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，A指吸 光度。在測(cè)量時(shí)，為了避免明顯的自吸收，碳量子點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在360nm處的吸收光密度調(diào) 到相似的值，并且低于0.1。從上述公式可以看出，在同等條件下，碳納米顆粒的熒光強(qiáng)度與 它的熒光積分強(qiáng)度和吸光度的比值成正比，熒光積分強(qiáng)度與吸光度比值越大則相對(duì)熒光強(qiáng) 度越強(qiáng)。
[0021 ]應(yīng)用于以下實(shí)施例中的醚基功能化的酸性離子液體的化學(xué)式為：
[0022]
[0023] 核磁開振氫1 晉數(shù)據(jù)如卜：H NMR(CDC13):10.32(s，lH)，7.51(d，lH)，7.38(d，lH)， 4.60(m,2H),4.10(s,3H),3.79(m,2H),3.38(s,3H).
[0024] (-)實(shí)施例1
[0025] (1)將1份的葡萄糖溶于5mL 1-甲基3-甲乙醚基咪唑硫酸氫根離子液體。
[0026] (2)將上述溶液磁力攪拌，80°C水浴2h，得到黑色液體混合物。此液體混合物即為 鐵離子廢水檢測(cè)所用的發(fā)光前軀體。
[0027] (3)將步驟(2)中所得溶液取少量進(jìn)行稀釋，使其吸光度在0.2以下。將所購置的各 種金屬氯化物配制成1. 〇 X HTVoI/1的溶液。將碳納米顆粒的溶液和金屬離子溶液用移液 槍各取5mL至10mL試管，搖勻，放置5min后開始紫外和熒光光譜分析。紫外吸光度需在0.1以 下，熒光積分面積從370nm至630nm，以確定熒光猝滅的選擇性。結(jié)果如圖1所示，空白對(duì)照、 〇3丄(1、(：0、0、〇1、1(、1^、]\%、恥、附^6^1、211、？13、取的均不發(fā)生熒光猝滅反應(yīng)，而？6 3+對(duì)碳納 米顆粒發(fā)生熒光猝滅反應(yīng)。
[0028] (4)分別配制濃度為1 ·0Χ 10-6moL-Sl.OX 10-5moL-Si ·0Χ 10-4moL-S2.0X 10- 4moL-1，5 · 0 X 10-4moL-1，1 · 0 X 10-3moL-1，5 · 0 X 10-3moL-1，1 · 0 X 10-2moL-1的三氯化鐵水溶液。 再將步驟(2)中所得溶液取少量進(jìn)行稀釋，稀釋后的溶液吸光度在0.1-0.2，與氯化鐵溶液 進(jìn)行熒光猝滅分析。得到鐵離子熒光猝滅線性曲線。從