[发明专利]一种快速检测甲醛的荧光试纸及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速检测甲醛的荧光试纸及其制备方法与应用，属于分析化学技术领域。

背景技术

甲醛是一种无色易溶于水的刺激性气体，可经呼吸道被人体吸收。当室内空气中甲醛含量为0.1mg/m³时就有异味和不适感；0.5mg/m³时可刺激眼睛引起流泪；0.6mg/m³时引起咽喉不适或疼痛；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；而当空气中甲醛达到30mg/m³时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、新生儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用，据流行病学调查，长期接触甲醛的人，可引起鼻腔、口腔、皮肤和消化道的癌症。

目前报道的甲醛检测方法主要有四种：分光光度计化学分析法、电化学法、色谱法和传感器法。

(1)分光光度计化学分析法是国家标准中对甲醛的主要准检测方法，其是基于不同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是居室、纺织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。这种方法需要甲醛与乙酰丙酮试剂、品红-亚硫酸、变色酸、间苯三酚等显色剂发生化学反应生成具有一定紫外-可见吸收的物质，进而通过分光光度计对甲醛进行间接检测，操作过程复杂、繁琐、耗时，并且易受其他醛或酮的影响。

(2)电化学分析法是基于化学反应中产生的电流(伏安法)、电量(库仑法)、电位(电位法)的变化，判断反应体系中分析物的浓度进行定量分析的方法，常规用于甲醛检测的有极谱法和电位法这两种。极谱分析法对试样的前处理要求比较高，而电位法是一新研究方法，在实际应用中较少。

(3)色谱具有强大的分离效能，不易受样品基质和试剂颜色的干扰，对复杂样品的检测灵敏、准确，可直接用于居室、纺织品、食品中对甲醛的分析检测。此法需要将样品中的甲醛使用2,4-二硝基苯肼、咪唑、乙硫醇、硫酸肼等衍生剂进行衍生化处理后，再进行测定，但是色谱法对设备要求较高，衍生化时间长，萃取等步骤操作过程烦琐，不适合于一般实验室和家庭的现场快速检测，难以满足市场需求。

(4)电化学传感器结构比较简单，成本比较低，其中高质量的产品性能稳定，测量范围和分辨率基本能达到室内环境检测的要求。此法缺点是所受干扰物质多，且由于电解质与被测甲醛气体发生不可逆化学反应而被消耗，故其工作寿命一般比较短。光学传感器价格比较贵，且体积较大，不适用于在线实时分析，使其使用的广泛性受到限制。

上述四种甲醛检测方法很难同时做到成本低廉、操作简便和快速检测，因此难以满足市场对甲醛快速检测的需求。

荧光分析法由于分析灵敏度高、选择性强和使用简便而备受关注，但是目前基于市场上未检索到商品化的基于荧光分析的简易设备或用品。

已知的试纸种类繁多，如pH试纸等，但有关基于荧光分析机制用于检测甲醛的试纸目前还未见报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种能快速检测甲醛的荧光试纸及其应用。

本发明所述的能快速检测甲醛的荧光试纸，由负载荧光探针萘酰亚胺衍生物的无荧光增白剂试纸构成，其特征在于：所述荧光试纸为墨绿色，长×宽×厚尺寸为100～75mm×15～8mm×1～0.5mm，每张荧光试纸上负载的萘酰亚胺衍生物含量不低于0.01mg；其中用于基质的试纸为墨绿色的精密pH试纸，其上负载的萘酰亚胺衍生物是N-氨基-4-(1-哌嗪基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-哌啶基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-吡咯烷基)-1,8-萘酰亚胺。

上述的能快速检测甲醛的荧光试纸优选尺寸长×宽×厚为75mm×10mm×0.7mm，所述萘酰亚胺衍生物优选是N-氨基-4-(1-哌嗪基)-1,8-萘酰亚胺。

本发明所述能快速检测甲醛的荧光试纸的制备方法，步骤是：

(1)以甲醇为溶剂配制浓度为1mM的N-氨基-4-(1-哌嗪基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-哌啶基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-吡咯烷基)-1,8-萘酰亚胺溶液；

(2)将墨绿色的精密pH试纸浸泡在步骤(1)制备溶液中，10分钟之后取出，室温下晾干，即得到墨绿色、在紫外灯下无荧光的能快速检测甲醛的荧光试纸。

上述萘酰亚胺衍生物为4位含有不同取代基团的萘酰亚胺衍生物，其结构通式如下：