[发明专利]一种用于检测氟离子的荧光传感器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及分析化学技术领域，尤其涉及一种用于检测氟离子的荧光传感器及其制备方法。

背景技术

氟是人体必须的微量元素之一，是维持骨和牙生长的必需物质。满足人体需要的氟离子的量和由于氟过多而导致的氟中毒的量之间相差不大，所以严格掌握氟的摄入量十分重要，否则易造成氟中毒。目前，氟离子的检测方法最常用的是分光光度法和氟离子选择性电极法。在分光光度法中，光度计光源的非单色性，溶液对光的散射等干扰因素的存在，都会使测量结果偏离Lambert-Beer定律，直接影响测量精度，而氟离子选择性电极易被污染，零点和满刻度需要经常调整标定，使用维护成本高，因此这两种方法的应用都受到一定程度的限制。荧光传感器具有操作简单、选择性高、灵敏度高、即时性强，检测限量低，信号直观简单，干扰小，易于辨别的优势，近年来成为检测氟离子的研究热点。

在过去的二十几年里，由于纳米材料具有其独特的光学、电学和磁学性质，引起了对基于纳米材料构建化学传感器的浓烈兴趣，这些基于纳米材料构建的传感器打开了一个对特殊目标物进行简单、灵敏和就地检测的新纪元。量子点由于具有量子产率高、激发和发射波长可调谐的优点，已成为检测核酸、酶、蛋白质、金属离子和其它小分子等最为广泛使用的光学纳米材料。然而，量子点即使在浓度很低的情况下也具有毒性。此外，量子点通常溶于有机溶剂，从而极大地限制其在分析检测领域的应用。

发明内容

本发明提出了一种用于检测氟离子的荧光传感器的制备方法，该方法过程简单易行、绿色环保，可推广到其他发光纳米材料的制备；本发明还提出了一种用于检测氟离子的荧光传感器，其可用于检测水溶液中的氟离子，毒性低，且量子产量高，光稳定性、生物相容性和灵敏性好。

本发明提出了一种用于检测氟离子的荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：

S1、将3-氨基苯硼酸溶于水中并调节体系的pH值为碱性，然后进行水热反应，反应结束后经冷却、离心、透析得到碳点；

S2、将柠檬酸钠溶液加入沸腾的HAuCl₄溶液中，搅拌回流至体系呈红色，然后经冷却、离心、洗涤得到纳米金；

S3、将3-巯基-1,2-丙二醇和纳米金混合后进行反应得到修饰纳米金；

S4、将碳点与修饰纳米金混合后进行反应得到所述用于检测氟离子的荧光传感器。

优选地，在S1中，将3-氨基苯硼酸溶于水中并调节体系的pH值为8-10；

优选地，在S1中，将3-氨基苯硼酸溶于水中并调节体系的pH值为8-9；

优选地，在S1中，将3-氨基苯硼酸溶于水中并调节体系的pH值为9。

优选地，在S1中，所述水热反应的温度为145-180℃，水热反应的时间为8-10h；

优选地，在S1中，所述水热反应的温度为150-170℃，水热反应的时间为8.5-9.5h；

优选地，在S1中，所述水热反应的温度为160℃，水热反应的时间为9h。

优选地，在S1中，透析过程中，采用载留分子量为800-1200的透析袋透析20-28h；

优选地，在S1中，透析过程中，采用载留分子量为900-1100的透析袋透析22-26h；

优选地，在S1中，透析过程中，采用载留分子量为1000的透析袋透析24h。

优选地，在S2中，柠檬酸钠溶液中柠檬酸钠的质量分数为0.8-1.2％，HAuCl₄溶液中HAuCl₄的质量分数为0.008-0.012％，柠檬酸钠溶液与HAuCl₄溶液的体积比为5-6:130-180；

优选地，在S2中，柠檬酸钠溶液中柠檬酸钠的质量分数为0.9-1.1％，HAuCl₄溶液中HAuCl₄的质量分数为0.009-0.011％，柠檬酸钠溶液与HAuCl₄溶液的体积比为5.2-5.8:150-170；

优选地，在S2中，柠檬酸钠溶液中柠檬酸钠的质量分数为1％，HAuCl₄溶液中HAuCl₄的质量分数为0.01％，柠檬酸钠溶液与HAuCl₄溶液的体积比为5.25:150。

优选地，在S3中，3-巯基-1,2-丙二醇与纳米金的体积之比为1:3500-4500；

优选地；在S3中，3-巯基-1,2-丙二醇与纳米金的体积之比为1:3800-4200；