[发明专利]一种利用环境友好的硫化锌量子点检测瓶装饮用水中双酚A的方法

权利要求书

1.利用双酚A(BPA)分子和壳聚糖(chitosan)之间的氢键作用，基于BPA分子对chitosan修饰的硫化锌量子点(ZnS QDs)的荧光猝灭现象而建立的瓶装饮用水中BPA含量的检测方法，其特点在于BPA分子可以通过氢键与ZnS QDs表面修饰的chitosan分子发生相互作用，而这种氢键相互作用可以导致chitosan分子从ZnS QDs表面部分剥离，进而使ZnS QDs的荧光发生猝灭，因此可利用上述原理检测瓶装饮用水中的BPA，包括以下步骤：chitosan修饰的ZnS QDs的合成与纯化；ZnS QDs的特性表征；ZnS QDs制备条件的优化；考察BPA对ZnS QDs荧光的影响；检测条件的优化；工作曲线的建立；检测瓶装饮用水中的BPA。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述chitosan修饰的ZnS QDs的合成与纯化步骤如下：

所用的chitosan预先用体积分数1％的乙酸水溶液溶解，chitosan质量体积浓度为0.05％；称取0.2195gZn(CH₃COO)₂·2H₂O，在持续搅拌下将其加入到99mL的上述chitosan溶液中，在80℃下加热20min，自然冷却至室温后将其置入冰水浴中；将0.2402g Na₂S·9H₂O溶于1mL冰水，在持续搅拌和氮气保护下逐滴加入到上述溶液中，加入完毕后继续搅拌100min；将溶液在12000rpm下离心10min，所得沉淀分别用蒸馏水和体积分数0.1％的乙酸水溶液交替洗涤3次，然后60℃真空干燥24h；最终获得的量子点复溶于100mL体积分数1％的乙酸水溶液，4℃保存备用。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述ZnS QDs的特性表征步骤如下：

采用UV-2550紫外-可见分光光度计(日本Shimadzu)测量ZnS QDs的紫外可见吸收光谱；采用RF-5301荧光光度计(日本Shimadzu)测量激发波长为315nm时ZnS QDs的荧光光谱；将ZnS QDs滴于超薄碳膜铜网上，室温晾干后用TECNAI F20透射电镜(荷兰FEI)观察其尺寸和形貌，加速电压为200kV；采用Zetasizer Nano ZS90纳米粒度分析仪(英国Malvem)测量ZnS QDs的zeta电位；采用IRPrestige-21傅里叶变换红外光谱仪(日本Shimadzu)测量ZnS QDs的红外光谱，以判断chitosan和ZnS QDs的结合方式；根据紫外可见吸收光谱和荧光光谱数据计算得出ZnS QDs的浓度和量子产率；根据以上表征结果，可以得知所制备ZnS QDs的粒径、浓度、量子产率和表面电荷以及chitosan与ZnS QDs的结合方式。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述ZnS QDs制备条件的优化步骤如下：

采用单因素试验对Zn²⁺浓度、chitosan浓度、Zn²⁺与S^2-的配比以及反应时间等ZnS QDs制备条件进行优化，从荧光发射光谱、吸收光谱和量子产率等方面对制备情况进行分析，得出最优制备条件为1.0×10^-4mo1·L^-1，0.45g·L^-1，1.5∶1和100min。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述考察BPA对ZnS QDs荧光的影响步骤如下：

在5.0mL试管中加入0.9mL0.5mg·L^-1的BPA水溶液，然后用蒸馏水定容至2.0mL，对照组直接加入2.0mL蒸馏水；再向试管中加入1.0mL2.1×10^-5mol·L^-1的ZnS QDs；充分混合后使溶液在室温下平衡4min，在315nm的激发波长下测量荧光发射光谱，考察BPA对ZnS QDs荧光的影响。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述检测条件的优化步骤如下：

采用单因素试验对反应时间、溶液pH和ZnS QDs浓度等检测条件进行优化，从检测灵敏度、线性范围等方面对检测效果进行分析，得出最优检测条件为4min，4.0和7.0×10^-6mol·L^-1。