[发明专利]一种用于重金属离子痕量检测的传感材料、制备方法及应用

摘要

本发明涉及一种用于重金属离子痕量检测的传感材料、制备及应用。将聚丙烯腈溶解在N、N-二甲基甲酰胺溶剂中，加入硝酸银，得到纺丝原液，采用静电纺丝工艺制备聚丙烯腈/硝酸银纳米纤维，经硼氢化钠还原得到聚丙烯腈/银纳米纤维薄膜，再将其置于碱性正硅酸乙酯/乙醇溶液中，通过水解反应得到表面包覆二氧化硅的聚丙烯腈/银/二氧化硅纳米纤维膜。二氧化硅层能阻止荧光分子与银纳米粒子直接接触而引起的荧光淬灭，同时，银纳米粒子周围的局域电场能大幅度提高荧光分子的发射强度，通过调节二氧化硅层的厚度，可提高荧光分子的荧光强度，同时也放大了金属离子的淬灭效应，大幅度提高了对低浓度金属离子的检测灵敏度，具有广阔的应用前景。

主权项

一种用于重金属离子痕量检测的传感材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：a. 将聚丙烯腈溶解在N、N‑二甲基甲酰胺溶剂中，再加入前驱体硝酸银，得到混合溶液，混合溶液中，聚丙烯腈的质量分数为11.0%～13.0%，硝酸银的质量分数为2.0%～2.2%；b．将得到的混合溶液采用高压静电纺丝工艺，制备聚丙烯腈/硝酸银纳米纤维薄膜；c．将步骤b得到的纳米纤维薄膜浸泡于浓度为10～20mM的硼氢化钠溶液中，还原反应20s～30s，得到聚丙烯腈/银纳米纤维薄膜；d.将步骤c得到的纳米纤维薄膜浸泡于浓度为0.1nM～0.4nM的正硅酸乙酯/乙醇、pH为9～11的溶液中， 在温度为40～50℃的水浴加热条件下，正硅酸乙酯以物理吸附的形式吸附在纳米纤维的外表面，在碱性条件下控制正硅酸四乙酯的水解反应时间，得到一种在聚丙烯腈/银纤维薄膜表面包覆二氧化硅层的等离子体增强荧光基底材料，二氧化硅层的厚度为5nm～30nm。