[发明专利]一种检测Pd2+的聚苯绕蒽酮荧光分子传感器的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于荧光化学传感器领域，涉及一种检测Pd²⁺的聚苯绕蒽酮荧光分子传感器的制备方法。

背景技术

钯作为一种过渡金属有很广泛的用途，例如在电气和电子行业，口腔矫治器，医疗设备，燃料电池，珠宝首饰和在加氢去氢反应中做催化剂等。随着企业、城市、农业现代化的发展，钯离子导致土壤和水质严重破坏，从而使作物和环境中有很高的残留量，这对我们的健康有不利的影响，因此引起了人们的高度重视。政府对这个残余重金属在终端产品中的含量限制是非常严格。允许药物中钯的最大含量为5-10ppm，而且提议每天每人钯最大摄入量要少于1.5-15μg。基于钯离子在环境和人体健康中所起的严重危害，发展具有高选择和灵敏性的钯离子传感检测工具成为一个重要的课题。

传统测试钯离子的方法包括原子吸收分光光度法，等离子发射分光学，固相微萃取高效液相色谱法和X-射线荧光技术等。这些方法有测试快，灵敏度高等优点，但却需要昂贵的仪器设备，经验丰富的操作人员和完整的样品预处理程序。最近，比色和荧光传感技术也用于检测钯离子，因为它们表现出更多的优势，比如相对简单、更容易、更便宜、更节省时间和高度灵敏。基于荧光的离子传感器可以通过发射强度和颜色的显著变化以高灵敏度和选择性的方式达到对应用扰动的响应。

与基于小分子的相应荧光分子传感器相比，基于共轭聚合物的分子荧光传感器具有应用简单，信号放大，很容易编入设备和不同输出信号的组合等优势，这引起了科研人员的高度重视。不同课题组报道的结果表明：基于共轭聚合物的分子荧光传感器是检测各种分析底物的良好有用工具。一般共轭聚合物只能溶于一些有机溶剂，这阻碍了它在环境和生物体系中的应用。因此，研究人员设法在聚合物链上接枝一些亲水基团，提高共轭聚合物的溶解性(C. L. Zhu, L. B. Liu, Q. Yang, F. T. Lv, and S. Wang, Chem. Rev., 2012, 112, 4687),从而开发可溶于环境友好型溶剂的荧光共轭聚合物。然而，这种方法往往需要复杂的合成步骤，更需要熟练有机合成的人员来操作。 

电化学聚合法有很多独特的优势：(1)聚合过程与掺杂过程同时进行；(2)只需一步便可在电极表面生成聚合物导电膜；(3)通过改变聚合电位可以方便的控制聚合物膜的氧化还原态；(4)通过电量可以控制所得聚合物膜的厚度；(5)产物无需分离步骤；(6)在电极表面生成聚合物的过程以及所得聚合物可方便的通过电化学或波普方法研究；(7) 聚合过程无需催化剂或氧化剂等。目前，通过电化学聚合法获得的共轭聚合物应用于荧光分子传感器的报道并不很多，我们课题组一直致力于共轭聚合物的电化学聚合以及聚合物性质的研究。2009年，我们报导了在三氟化硼乙醚和乙腈的混合液中一步电化学聚合获得醇溶性发黄绿色荧光的聚合物聚苯绕蒽酮(B. Y. Lu, J. K. Xu, C. L. Fan, H. M. Miao, and L. Shen, J. Phys. Chem. B, 2009, 113, 37)。聚苯绕蒽酮可通过商业化的苯绕蒽酮单体一步直接电化学聚合获得。制备的聚苯绕蒽酮具有良好醇溶性和高荧光强度等特性，并且这种荧光共轭聚合物还未应用于荧光分子传感器的制备研究。

目前几种测试Pd²⁺的荧光共轭聚合物，大部分聚合物只能溶解在有机溶剂中或溶解在含水的混合液体系中，这对环境和生物体有不良影响。溶解在纯水或纯乙醇体系中的荧光共轭聚合物却很少有报道，而且这些荧光分子传感器几乎很少应用于实际样品中的Pd²⁺检测分析，尤其是在农业方面的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单、实用、高效、灵敏、精确、特异、廉价的检测Pd²⁺的聚苯绕蒽酮荧光分子传感器的制备方法。

本发明的检测Pd²⁺的聚苯绕蒽酮荧光分子传感器的制备方法，是以可商业获得的苯绕蒽酮，三氟化硼乙醚和乙腈体积比为2:1的混合液为原料，在三电极体系中1.4 V恒电位聚合30000 s得到聚苯绕蒽酮，然后将电极取出，用乙醚冲洗除去低聚物或杂离子，并把该聚合物从电极上刮下，用氨水浸泡去掺杂，最后过滤出聚合物烘干备用。