一種用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及分析化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氟是人體必須的微量元素之一，是維持骨和牙生長(zhǎng)的必需物質(zhì)。滿足人體需要的氟離子的量和由于氟過(guò)多而導(dǎo)致的氟中毒的量之間相差不大，所以嚴(yán)格掌握氟的攝入量十分重要，否則易造成氟中毒。目前，氟離子的檢測(cè)方法最常用的是分光光度法和氟離子選擇性電極法。在分光光度法中，光度計(jì)光源的非單色性，溶液對(duì)光的散射等干擾因素的存在，都會(huì)使測(cè)量結(jié)果偏離Lambert-Beer定律，直接影響測(cè)量精度，而氟離子選擇性電極易被污染，零點(diǎn)和滿刻度需要經(jīng)常調(diào)整標(biāo)定，使用維護(hù)成本高，因此這兩種方法的應(yīng)用都受到一定程度的限制。熒光傳感器具有操作簡(jiǎn)單、選擇性高、靈敏度高、即時(shí)性強(qiáng)，檢測(cè)限量低，信號(hào)直觀簡(jiǎn)單，干擾小，易于辨別的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)成為檢測(cè)氟離子的研宄熱點(diǎn)。
[0003]在過(guò)去的二十幾年里，由于納米材料具有其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì)，引起了對(duì)基于納米材料構(gòu)建化學(xué)傳感器的濃烈興趣，這些基于納米材料構(gòu)建的傳感器打開(kāi)了一個(gè)對(duì)特殊目標(biāo)物進(jìn)行簡(jiǎn)單、靈敏和就地檢測(cè)的新紀(jì)元。量子點(diǎn)由于具有量子產(chǎn)率高、激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)諧的優(yōu)點(diǎn)，已成為檢測(cè)核酸、酶、蛋白質(zhì)、金屬離子和其它小分子等最為廣泛使用的光學(xué)納米材料。然而，量子點(diǎn)即使在濃度很低的情況下也具有毒性。此外，量子點(diǎn)通常溶于有機(jī)溶劑，從而極大地限制其在分析檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器的制備方法，該方法過(guò)程簡(jiǎn)單易行、綠色環(huán)保，可推廣到其他發(fā)光納米材料的制備；本發(fā)明還提出了一種用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器，其可用于檢測(cè)水溶液中的氟離子，毒性低，且量子產(chǎn)量高，光穩(wěn)定性、生物相容性和靈敏性好。
[0005]本發(fā)明提出了一種用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器的制備方法，包括以下步驟:
[0006]S1、將3-氨基苯硼酸溶于水中并調(diào)節(jié)體系的pH值為堿性，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻、離心、透析得到碳點(diǎn)；
[0007]S2、將檸檬酸鈉溶液加入沸騰的HAuCl4溶液中，攪拌回流至體系呈紅色，然后經(jīng)冷卻、離心、洗滌得到納米金；
[0008]S3、將3-巰基-1，2-丙二醇和納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)得到修飾納米金；
[0009]S4、將碳點(diǎn)與修飾納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)得到所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器。
[0010]優(yōu)選地，在SI中，將3-氨基苯硼酸溶于水中并調(diào)節(jié)體系的pH值為8-10 ;
[0011]優(yōu)選地，在SI中，將3-氨基苯硼酸溶于水中并調(diào)節(jié)體系的pH值為8-9 ;
[0012]優(yōu)選地，在SI中，將3-氨基苯硼酸溶于水中并調(diào)節(jié)體系的pH值為9。
[0013]優(yōu)選地，在SI中，所述水熱反應(yīng)的溫度為145-180°C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為8_10h ；
[0014]優(yōu)選地，在SI中，所述水熱反應(yīng)的溫度為150-170 °C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為8.5-9.5h ；
[0015]優(yōu)選地，在SI中，所述水熱反應(yīng)的溫度為160°C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為9h。
[0016]優(yōu)選地，在SI中，透析過(guò)程中，采用載留分子量為800-1200的透析袋透析20-28h ；
[0017]優(yōu)選地，在SI中，透析過(guò)程中，采用載留分子量為900-1100的透析袋透析22-26h ；
[0018]優(yōu)選地，在SI中，透析過(guò)程中，采用載留分子量為1000的透析袋透析24h。
[0019]優(yōu)選地，在S2中，檸檬酸鈉溶液中檸檬酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8-1.2 %，HAuCl4溶液中HAuCl4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.008-0.012 %，檸檬酸鈉溶液與HAuCl 4溶液的體積比為5-6:130-180 ；
[0020]優(yōu)選地，在S2中，檸檬酸鈉溶液中檸檬酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9-1.1 %，HAuCl4溶液中HAuCl4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.009-0.011 %，檸檬酸鈉溶液與HAuCl 4溶液的體積比為5.2-5.8:150-170 ；
[0021]優(yōu)選地，在S2中，檸檬酸鈉溶液中檸檬酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%，HAuCl4溶液中HAuCl4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%，檸檬酸鈉溶液與HAuCl 4溶液的體積比為5.25:150。
[0022]優(yōu)選地，在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇與納米金的體積之比為1:3500-4500 ；
[0023]優(yōu)選地；在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇與納米金的體積之比為1:3800-4200 ；
[0024]優(yōu)選地，在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇與納米金的體積之比為1:4000。
[0025]優(yōu)選地，在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇和納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為
7-13h；
[0026]優(yōu)選地，在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇和納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為
8-12h；
[0027]優(yōu)選地，在S3中，3-巰基-1，2-丙二醇和納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為1h0
[0028]優(yōu)選地，在S4中，碳點(diǎn)與修飾納米金的體積比為1:15-22 ；
[0029]優(yōu)選地，在S4中，碳點(diǎn)與修飾納米金的體積比為1:18-20 ；
[0030]優(yōu)選地，在S4中，碳點(diǎn)與修飾納米金的體積比為1:20。
[0031]優(yōu)選地，所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器的制備方法包括以下步驟:
[0032]S1、將0.08-0.12重量份的3_氨基苯硼酸溶于15-22重量份的水中，調(diào)節(jié)體系的pH值為8-10，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，其中，水熱反應(yīng)的溫度為145-180°C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為8-10h，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)冷卻、離心、透析得到碳點(diǎn)；
[0033]S2、將130-180體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.008-0.012%的HAuCl4S液加熱至沸騰，然后加入5-6體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8-1.2%的檸檬酸鈉溶液，攪拌回流至體系呈紅色，然后經(jīng)冷卻、離心、洗滌得到納米金；
[0034]S3、將I體積份的3-巰基-1，2-丙二醇和3500-4500體積份的納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)7-13h得到修飾納米金；
[0035]S4、將I體積份的碳點(diǎn)與15-22體積份的修飾納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)0.8-1.3h得到所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器；
[0036]優(yōu)選地，所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器的制備方法包括以下步驟:
[0037]S1、將0.09-0.11重量份的3_氨基苯硼酸溶于19_21重量份的水中，調(diào)節(jié)體系的pH值為8-9，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，其中，水熱反應(yīng)的溫度為150-170°C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為
8.5-9.5h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻，離心，然后用載留分子量為800-1200的透析袋透析20_28h得到碳點(diǎn)；
[0038]S2、將150-170體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.009-0.011 %的HAuCl4S液加熱至沸騰，然后加入5.2-5.8體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9-1.1 %的檸檬酸鈉溶液，攪拌回流至體系呈紅色，然后經(jīng)冷卻、離心、洗滌得到納米金；
[0039]S3、將I體積份的3-巰基-1，2-丙二醇和3800-4200體積份的納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)8-12h得到修飾納米金；
[0040]S4、將I體積份的碳點(diǎn)與18-20體積份的修飾納米金混合后進(jìn)行反應(yīng)0.9-1.2h得到所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器；
[0041]優(yōu)選地，所述用于檢測(cè)氟離子的熒光傳感器的制備方法包括以下步驟:
[0042]S1、將0.1重量份的3-氨基苯硼酸溶于20重量份的水中，利用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)體系的pH值為9，然后進(jìn)行水熱反應(yīng)，其中，水熱反應(yīng)的溫度為160 °C，水熱反應(yīng)的時(shí)間為9h，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，在10000r/min的轉(zhuǎn)速下離心30min，然后用載留分子量為1000的透析袋透析24h得到碳點(diǎn)；
[0043]S2、將150體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01 %的HAuCl4S液加熱至沸騰，然后加入5.25體積份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為I %的檸檬酸