[发明专利]一种水溶性铜纳米荧光探针及其制备方法与应用有效

专利信息
申请号: 201910062540.5 申请日: 2019-01-23
公开(公告)号: CN109810694B 公开(公告)日: 2021-09-28
发明(设计)人: 张彦;张雨婷;高鹏飞;李天栋;张国梅;董川 申请(专利权)人: 山西大学
主分类号: C09K11/58 分类号: C09K11/58;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64;B22F9/24
代理公司: 太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 14110 代理人: 任林芳
地址: 030006*** 国省代码: 山西;14
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摘要:
搜索关键词: 一种 水溶性 纳米 荧光 探针 及其 制备 方法 应用
【说明书】:

发明属于荧光纳米材料技术领域,提供一种操作简单、条件温和、量子产率为0.44%的红色荧光铜纳米团簇及其制备方法;所制备的红色荧光铜纳米团簇合成方法简单,可避免生物体自身荧光的干扰,对Ag+离子具有高灵敏度,可用于构建检测Ag+离子的传感体系。室温下以N‑乙酰基‑L‑半胱氨酸为保护剂和还原剂,硝酸铜溶液作为基体通过超声法制备而成荧光铜纳米团簇溶液。避免了常用的还原剂硼氢化钠、抗坏血酸及表面活性剂等的加入,该制备方法操作简单易行、条件温和、环境友好;而且制备的铜纳米团簇水溶性好、量子产率高、毒性低,可应用于高灵敏、高选择性的识别检测Ag+离子,且检测过程简便、快速,检测结果准确。

技术领域

本发明属于荧光纳米材料技术领域,具体涉及一种水溶性铜纳米荧光探针及其制备方法与应用,特别是在Ag+离子检测中的应用。

背景技术

通过超声法合成纳米簇是形成纳米颗粒的有效方法,这是因为超声通过独特的反应方式形成高强度声波,反应过程为在溶液中的形成、生长和内爆塌陷气泡。这样的过程通过绝热压缩或冲击波产生瞬态高温高压的局部热点。这个环境可以给能量丰富和动力学快速的物质提供生长平台,促进化学反应。超声化学的优势包括四个方面:(1)易操作,绿色无害;(2)反应速度快;(3)反应条件可控;(4)具有制备均匀形状和窄尺寸分布的纳米颗粒的能力。而另一方面,声化学合成需要模板或封端剂以防止纳米团簇(NCs)聚集成大的纳米颗粒。

目前,已经采用许多方法来检测Ag+离子,例如电感耦合等离子体检测器,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS),荧光各向异性测定,基于量子点的测定,原子吸收光谱(AAS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)。虽然这些技术能够高灵敏度地选择性的检测Ag+离子,但它们都需要复杂的样品制备以及操作熟练的实验人员,这制约了日常的使用。荧光法与吸收光谱法相比,荧光法具有更高的选择性和灵敏度,使测定时所需要样品量大大减少。分析灵敏度可达微克/升级,与原子吸收谱法相近,但光谱干扰少;荧光检测器与液相色谱仪联用,可对有机污染物进行定量分析,如水和废水统一监测方法中多环芳烃的测定及纸层荧光分析法测BaP等。荧光化学传感器的合成和发展对于过渡重金属离子的检测有着重要的意义,并且由于其在生物和环境的重要性从而推动了荧光化学传感器的发展。

检测过渡金属离子Ag+离子具有重要意义。定期食用Ag+离子可引起贫血,生长迟缓,心脏扩大和动物退化性变化。而银离子的过量摄入和长期积累会导致眼睛和皮肤中出现不溶性沉淀物,也会使巯基酶的正常功能失活。但是高浓度的Ag+离子识别对基于111Ag放射免疫治疗至关重要,此外还可用于摄影行业。所以从废水中回收Ag+离子显得尤为重要。但是Ag+仅具有中等的配位能力,这就使其很难与其他化学性质相似的金属离子分离。因此,高选择性和高灵敏性的化学传感器用于水溶液中检测Ag+离子的要求很高。然而,大多数先前报道的用于此目的的化学传感器具有许多不足之处,如检测限差,合成程序繁琐,其他过渡金属离子干扰,响应时间长,使用有机溶剂。因此,开发测定水介质中痕量Ag+离子高灵敏和高选择性的方法对于环境保护和人类健康都具有相当重要的意义。

发明内容

本发明提供了一种水溶性铜纳米荧光探针及其制备方法与应用,合成方法简单、反应条件温和,所制备的红色荧光铜纳米团簇对Ag+离子具有高灵敏度和选择性,可用于构建检测Ag+离子的传感体系。

本发明采用的技术方案是:一种水溶性铜纳米荧光探针,所述水溶性荧光铜纳米团簇是在室温下以N-乙酰基-L-半胱氨酸为保护剂和还原剂,硝酸铜溶液作为基体,通过超声法制备而成荧光铜纳米团簇溶液。

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