[发明专利]一种用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料及其应用

说明书

本发明公开了一种结构如式Ⅰ所示的用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料。该材料制备方法简单、产率高、易分离、纯度高，可根据荧光强度和颜色的变化快速准确地检测水相中的游离有机胺分子，且具有很高的灵敏度和选择性。该材料可通过相对简单的方法制备成检测试纸，实现了对实际水样中多类有机胺的同时微量检测，为生态环境保护、人身健康、农林副业发展做出重要贡献。其中，中心Silica core为粒径为200‑300nm的纳米氧化硅微球。

技术领域：

本发明涉及化学传感器材料技术领域，具体涉及一种用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料及其应用。

背景技术：

近年来，环境污染问题日益严重，其中以危害性强、危害范围广的有机胺类物质受到最多关注。许多行业的工业生产及动植物腐败过程中都会产生胺类成分，诸如化工厂、制药厂、皮革厂以及垃圾箱、下水道等，都可看作是胺类污染物的发生源。胺类物质通常较易挥发，可通过呼吸道、消化道或者通过皮肤吸收进入人体，引起中毒性损害，具有致癌和致突变的作用。大部分国家都将有机胺类污染物列入主要监测项目或优先监测污染物的黑名单，研究经济高效的有机胺检测方法已成为环境领域的热点和重点。

目前，国内外针对水体中有机胺污染物的检测多采用常规方法，如偶氮分光光度法、气相色谱-质谱联用、高效液相色谱、电化学分析等方法。这些方法往往存在前处理复杂、检测灵敏度较差，或仪器价格昂贵、不便携带、检测速度慢等缺陷，难以满足对即时性要求很高的应急事故处理。由于水体中的污染物种类繁多，传统化学反应法往往检测灵敏度和选择性不足，且难以对不同的胺类污染物进行区分，而大型仪器检测受限于仪器昂贵、操作复杂等因素，无法进行大规模推广。荧光传感技术以其高灵敏度、响应快速、容易集成、无损检测等特点，在反恐、环境保护、疾病检查等领域具有广泛的应用前景。然而，利用荧光传感技术针对水中胺类污染物的文献报道相对较少，多数文献对于水中有机胺的检测方式尚停留在实验室阶段，往往需要较为复杂和精细的检测手段来实现，并不适用于实际场合的水样快速在线检测。部分荧光传感材料的合成较为复杂，往往需要多步有机合成和分离操作，制备成本较高，也不利于推广和实际应用。为了解决以上问题，需要开发一种新型荧光传感材料，具有相对简单的合成和分离步骤，且能够通过简单的方法制备成适用于实际水样检测的小型便携式检测仪器、器件、试纸等。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于检测水体中微痕量有机胺的荧光纳米材料，该材料制备方法简单、产率高、易分离、纯度高，可根据荧光强度和颜色的变化快速准确地检测水相中的游离有机胺分子，且具有很高的灵敏度和选择性。该材料可通过相对简单的方法制备成检测试纸，实现了对实际水样中多类有机胺的同时微量检测，为生态环境保护、人身健康、农林副业发展做出重要贡献。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

本发明的一个目的是提出一种结构如式I所示的用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料：

其中：中心Silica core为粒径为200-300nm的纳米氧化硅微球，纳米氧化硅微球外围包裹含双键的基团，且双键上引入氨基香豆素作为传感单元。

本发明的用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料的合成路线如下：

本发明的另一个目的是一种用于检测水体中多类有机胺的荧光纳米材料的制备方法，包括如下步骤：