[发明专利]一种多功能复合型纳米比率荧光化学传感器及其制备方法和应用在审
申请号: | 201710649437.1 | 申请日: | 2017-08-01 |
公开(公告)号: | CN109321251A | 公开(公告)日: | 2019-02-12 |
发明(设计)人: | 王岩岩;唐美瑶;申赫;车广波 | 申请(专利权)人: | 吉林师范大学 |
主分类号: | C09K11/88 | 分类号: | C09K11/88;G01N21/64 |
代理公司: | 吉林省长春市新时代专利商标代理有限公司 22204 | 代理人: | 曲德凤 |
地址: | 136000 吉林*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 比率荧光 化学传感器 纳米粒子 四氧化三铁纳米粒子 多功能复合型 介孔二氧化硅 发红色荧光 传感器 包埋 参比 制备方法和应用 磁性二氧化硅 分子结构设计 信号检测单元 表面氨基化 复合型纳米 汞离子检测 化学表达式 单元整合 二氧化硅 合成路线 包覆的 量子点 目标物 检测 无孔 吸附 移除 | ||
本发明是一种适用于汞离子检测、吸附和移除的复合型纳米比率荧光化学传感器的制备方法。传感器化学表达式为:Fe3O4@SiO2/CdTe/SiO2@mSiO2‑Rh6G。制备方法如下,制备四氧化三铁纳米粒子;制备表面氨基化的无孔二氧化硅包覆的四氧化三铁纳米粒子;制备包埋发红色荧光CdTe 量子点的磁性二氧化硅纳米粒子;制备包埋发红色荧光CdTe量子点的磁性介孔二氧化硅纳米粒子;制备多功能复合型纳米比率荧光化学传感器。利用磁性介孔二氧化硅纳米粒子将信号参比单元及检测单元整合在一起的这种技术方案一方面可以大大简化传统比率荧光传感器复杂的分子结构设计和合成路线,只需通过更换不同的信号参比和信号检测单元就能实现对不同目标物的检测要求。
技术领域
本发明属于环境功能材料制备技术领域,具体地说是一种同时适用于汞离子检测、吸附和移除的多功能复合型纳米比率荧光化学传感器的制备方法,
背景技术
剧毒性、持久性、易迁移性和高度的生物富集性使汞离子成为当前对自然环境和人类健康最具危害的环境污染物之一。准确检测、快速吸附和有效移除汞离子对于环境、生物医学以及工农业生产等都具有非常重要的意义。
基于荧光化学传感器的汞离子检测可以提供一种快速简便实时原位分析方法,但是以单一发光强度变化为检测信号的荧光化学传感器在实际传感中易受激发功率、探针浓度及实验环境等因素变化的影响,从而在一定程度上影响检测的准确性和精度。以参比单元和检测单元两个荧光波长处荧光强度变化的比值来定量检测目标物的比率荧光传感器,由于参比单元的引入,可以有效降低设备本身条件和外界环境干扰引起的测量误差。目前基于有机分子构建的分子型比率荧光传感器合成路线较复杂,无法循环使用,也难于实现从体系中分离移除汞离子,不利于大规模的商业化生产应用。
近年来,有研究工作将具有参比和检测性质的不同功能单体以共价键、包埋、超分子组装等形式整合在具有纳米结构的基质材料中形成复合型的纳米比率荧光化学传感器。这不仅可以简化复杂的分子设计合成,同时有益于功能性的进一步拓展。作为一种重要的功能型纳米材料,磁性介孔二氧化硅纳米粒子具有独特的磁响应性、有序可调的介孔结构、大的比表面积、易于化学修饰、低毒性、好的生物相容性和稳定性等特点,同时其合成方法简单,易修饰,便于通过外加磁场分离回收和重复利用,适于实际应用和扩大化生产。量子点具有宽的激发谱和窄的发射谱,较大的斯托克斯位移,光化学稳定性高,荧光寿命长等优越的荧光特性,是一种理想的荧光参比单元功能体;利用罗丹明螺环衍生物在目标物诱导下可发生螺环的开关而导致荧光信号的改变来构建荧光探针一直是传感领域的研究热点。然而,在目前现有的各类复合型比率荧光传感器的研究中,还没有将磁性介孔二氧化硅纳米粒子、量子点以及罗丹明螺环衍生物结合在一起制备能够同时实现汞离子检测、吸附和移除的多功能复合型纳米比率荧光化学传感器的报道。
发明内容
本发明的目的是要提供一种多功能复合型纳米比率荧光化学传感器及其制备方法,该化学传感器同时适用于汞离子检测、吸附和移除。
本发明的技术方案是:
多功能复合型纳米比率荧光化学传感器,化学表达式为:Fe3O4@SiO2/CdTe/SiO2@mSiO2-Rh6G。
多功能复合型纳米比率荧光化学传感器制备方法按照下述步骤进行:
(1)利用水热法制备单分散的四氧化三体纳米粒子(Fe3O4);
(2)采用溶胶-凝胶法制备表面氨基化的无孔二氧化硅包覆的四氧化三铁纳米粒子(Fe3O4@SiO2-NH2);
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