[发明专利]一种检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开一种检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器，所述荧光化学传感器是表面同时共价修饰有丹磺酰氯和4‑二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯的硅纳米线或硅纳米线阵列。本发明还公开了上述荧光化学传感器的制备方法和应用。本发明检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器灵敏度高，选择性好，能快速有效地完成连二亚硫酸钠的检测。

技术领域

本发明涉及荧光化学传感器领域。更具体地，涉及一种检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器及其制备方法和应用。

背景技术

连二亚硫酸钠，也称保险粉，是一种强还原剂，在纺织和造纸工业中主要用作漂白剂以及纺织工业中的染色和印刷助剂。目前，用于连二亚硫酸钠检测的方法很多，包括碘量法(Danehy and Zubritzsky，Anal.Chem.,1974,46，391)、分光光度法(Scaife andWilkins，Inorg.Chem.1980,19,3244)、拉曼光谱法(Analytica Chimica Acta，1980,117,301)离子色谱法(Steudel and Münchow，Ind.Eng.Chem.Res.2012,51,7742)和化学发光法(Meng et al.Talanta,1999,48,571)等，但这些方法通常是价格昂贵、操作困难或耗时较长的。

因此，发展一种高灵敏度能够快速检测连二亚硫酸钠的荧光传感器，为连二亚硫酸钠的检测提供了新的方法，是非常必要的。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器。

本发明的第二个目的在于提供一种上述荧光化学传感器的制备方法。

本发明的第三个目的在于提供一种上述荧光化学传感器的应用。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明一种检测连二亚硫酸钠的荧光化学传感器，所述荧光化学传感器是表面同时共价修饰有丹磺酰氯和4-二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯的硅纳米线或硅纳米线阵列。

本发明中所述丹磺酰氯作为荧光信号分子，4-二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯作为对连二亚硫酸钠具有选择性的识别分子及对丹磺酰氯的猝灭分子，当体系中没有连二亚硫酸钠存在时，丹磺酰氯的荧光被4-二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯吸收，荧光化学传感器不发荧光；当体系中存在连二亚硫酸钠时，连二亚硫酸钠还原4-二甲胺基苯基偶氮苯磺酰氯的偶氮键，使其不再吸收丹磺酰氯的发光，荧光化学传感器的荧光恢复，根据荧光化学传感器的荧光变化确定连二亚硫酸钠的浓度。

进一步，所述硅纳米线是通过化学气相沉积法制备得到的直径为10～30nm的硅纳米线；所述硅纳米线阵列是由通过化学刻蚀法制备得到的直径为100～400nm、长度为15～35μm的硅纳米线构成的。

本发明中所述的化学气相沉积法制备硅纳米线的方法为：将瓷舟用稀硫酸和双氧水的混合溶液洗涤后，用去离子水反复清洗，烘干待用。取适量一氧化硅粉末平铺在瓷舟中，将瓷舟放置在管式炉的中部。加热前，先将系统用机械泵10Pa以下,随后以20～30sccm(mL/min)的流速通入氩气(85％)和氢气(15％)的混合气体，反复抽气通气三次，当压力上升至800～1300Pa时，系统开始升温。系统以10～16℃/min由室温升至800℃，保持20～30min后继续升温，升至1350℃，调节压力使系统压力在1300～2000Pa，关闭机械泵和进气阀门。在此条件下反应5～7个小时后，停止加热，自然冷却到室温。打开管式炉，在瓷舟的两侧收集絮状产物。