[发明专利]一种碳纳米粒子检测四氢呋喃中水分含量的方法

说明书

本发明公开了一种碳纳米粒子检测四氢呋喃中水分含量的方法。该碳纳米粒子是以对苯二胺和聚乙二醇（PEG）为原料制备，它能对四氢呋喃中的水分含量实现快速和高灵敏度荧光检测。在检测过程中，随着四氢呋喃中水分含量的增加，其荧光强度逐渐变弱，且对应的最大发射波长发生明显红移。与现有的溶剂中水分含量检测技术相比，本发明具有以下优点：该检测方法检测限较低，灵敏度高，检测范围宽，方法简捷快速，不需要昂贵的检测仪器；所制备的碳纳米粒子尺寸小，制备流程简单、投入成本低。藉于此，该检测方法有望在分析检测技术领域得到广泛应用。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，特别涉及碳纳米粒子在检测四氢呋喃中水分含量的应用。

背景技术

水是一种重要的化学试剂，是很多化学反应中的良溶剂，其重要性不言而喻。但是在许多反应中，如无水无氧实验，有机溶剂中的含水量对反应结果会产生重要影响，如决定反应的产物，产率及反应的选择性。四氢呋喃是无水无氧实验的常用溶剂，因此检测四氢呋喃中的含水量是非常必要的。而且水含量的表征也是许多市场产品中的一项重要指标，如化工、食品、医药、合成纤维、塑料等产品，因此，有机溶剂中水含量的检测是一种常见的分析问题，意义重大。

目前，检测溶剂中的含水量的方法有很多种，如：卡尔-费休滴定法、色谱法、电化学方法和荧光光谱法等。卡尔-费休滴定法和电化学法等常用的化学分析方法反应速率慢、易受干扰、灵敏度差、生物毒性大等；其他方法如色谱分析法则需要较昂贵的检测仪器，适用性较差。

荧光光谱法是一种常见的重要的光谱化学分析手段，具有许多优点，如灵敏度高、选择性好、检测性低，方法简捷快速。目前，关于检测四氢呋喃中水含量的报道较少，本专利所用的检测方法原理简单、操作简便。所制备的碳纳米粒子的荧光强度随着四氢呋喃中水分含量的增加而逐渐降低，且最大荧光发射峰的波长发生明显的红移，根据荧光强度变化、红移波长变化与含水量的线性拟合方程，可以较好地检测四氢呋喃中水分含量。

总之，本专利提供了一种碳纳米粒子检测四氢呋喃中水分含量的方法，由于其各方面的优异性能，有望在分析化学和材料制备等领用得到广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳纳米粒子检测四氢呋喃中水分含量的方法，该方法简单，能够实现对四氢呋喃中水分含量的高灵敏度、快速检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种碳纳米粒子检测四氢呋喃中水分含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）线性回归方程：配置不同水分含量的四氢呋喃溶液，分别加入一定量的碳纳米粒子，搅拌3分钟；测定碳纳米粒子在500nm激发时的最大荧光发射波长与其对应的荧光发射强度，将荧光发射波长变化或荧光强度变化值与四氢呋喃中水分含量值进行线性拟合，可分别得到线性回归方程；

（2）四氢呋喃中水分含量测定：取未知水分含量的四氢呋喃溶液加入一定量的碳纳米粒子，搅拌3分钟；测定碳纳米粒子在500nm激发时的最大荧光发射波长与其对应的荧光发射强度，通过与线性回归方程对比，可得到四氢呋喃中水分含量的大小。

步骤（1）和（2）中所述碳纳米粒子在四氢呋喃溶液中的浓度为0.1mg/ml。

所述的最大荧光发射强度变化值与四氢呋喃中的水分含量值的线性回归方程ΔI/I₀= 0.97599+0.2889×logΦ（H₂O），R²=0.993；最大荧光发射波长与四氢呋喃中的水分含量值的线性回归方程为W/nm= 598.23348+17.27118×logΦ（H₂O），R²=0.998。

所述碳纳米粒子的制备方法包括以下步骤：