[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

说明书

技术领域

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，属于分析化学技术领域。

背景技术

BPA的化学名称为2，2-双(4-羟基苯基)丙烷，其化学结构式如下：

它是世界上最重要、产量最高的有机化工原料之一。

它是由苯酚和丙酮经酸或碱的催化生成的，被广泛应用于聚碳酸酯和环氧树脂等的生产，而这其中很大一部分被进一步制造成各种食品包装和容器。

近年来，由于BPA制品在人类生活中的广泛应用，由之引起的环境污染和人类健康威胁也受到了越来越多的关注和担忧。

食品及食品接触材料中存在的BPA得到了最多的重视，因其是人体接触的最主要途径。

由于聚合物合成时的不完全聚合，或者在较高使用温度下发生了部分降解，BPA能够从食品包装或容器中向食品或水中迁移。

作为一种外源性内分泌干扰物，BPA的内分泌干扰活性对人体健康具有较强的负面影响。

有研究表明，接触BPA可能是男性精子数目减少、女性乳腺癌比率增加、内分泌紊乱相关疾病的增加以及婴幼儿精神和行为改变的重要原因。

因此，研究BPA的检测方法十分必要。

目前，检测BPA的常规方法主要有高效液相色谱法、液相色谱串联质谱法、气相色谱串联质谱法、酶联免疫吸附法和毛细管电泳法等。

这些方法具有较高的灵敏度和较好的准确性，但其前处理步骤通常复杂、耗时，且需要昂贵的设备以及专业的操作技能，因此其广泛应用受到了限制。

近年来，电化学法、化学发光法、红外反射吸收光谱、基于金纳米粒子适配体传感器的比色法、表面等离子传感器和脂质体色谱等新方法也被陆续用于检测BPA，但这些方法也受限于复杂的化学合成、有机溶剂的使用、高成本或低灵敏度等。

因此急需开发快速、简便、灵敏、环保和低成本的检测方法用于BPA检测。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于BPA分子对chitosan修饰的ZnS QDs的荧光猝灭现象而建立的检测方法，用于瓶装饮用水中BPA含量的检测。

技术问题：利用BPA分子和chitosan之间的氢键作用，基于BPA分子对chitosan修饰的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ZnSQDs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，因此可通过观察体系荧光强度的变化检测瓶装饮用水中的BPA。

本发明的技术方案：

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。

(1)chitosan修饰的ZnS QDs的合成与纯化：

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0.2195g Zn(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。

(2)ZnS QDs的特性表征：