[发明专利]一种用于检测锌离子的荧光传感器及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于检测锌离子的荧光传感器及其制备方法，属于纳米结构的荧光化学传感器技术领域。本发明将纳米二氧化硅放入乙醇中，然后加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷，回流反应得到产物A；将产物A放入乙腈中，加入吲哚‑3‑乙醛，在氮气保护下回流反应得到产物B；将产物B放入甲醇中，然后加入氢氧化钠与2‑羟基苯乙酮，回流反应得到产物C；将产物C放入甲醇中，然后加入氢氧化钠与过氧化氢溶液，在冰浴下反应、离心分离即得目标产物。本发明制备的荧光传感器对锌离子有较好的选择性，并且具有检测限度低，响应速度快的优点。

技术领域

本发明涉及一种用于检测锌离子的荧光传感器及制备方法，属于传感技术领域。

背景技术

锌是主要的生命活性元素之一, 对人体的免疫功能起调节作用, 并且对于人体的新陈代谢具有十分重要的作用。人类生命活动离不开锌，但过多的锌对人体生命活动有巨大的影响。锌的主要污染来源是电镀、冶金、颜料及化工等部门的排放废水。因此，锌离子的分析检测显得尤为重要。锌的检测方法主要有原子吸收光谱法、电感耦合等离子原子发射光谱法、荧光光谱法等。但这些方法有前处理过程繁琐、分析时间长、仪器及药品成本高等不足。因此，建立简单、快速且灵敏度高的锌离子检测方法逐渐成为研究重点。

荧光分析法因为具有灵敏度高，操作简单等独特的优势而受到了极大的关注。荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、仪器结构相对简单、价格便宜等特点。近些年来的研究表明，利用纳米材料作为基底构筑传感器，能够有效的提高传感器的灵敏度和选择性。纳米二氧化硅由于具有性质稳定、较高的比表面积、无毒、机械强度高、廉价易得、易于表面修饰等优点，已被广泛的应用于构筑荧光传感器，并且展现出了良好的检测性能。

目前还没有针对锌离子的改性纳米二氧化硅基荧光化学传感器。

发明内容

本发明针对现有锌离子检测技术的不足，提供一种用于检测锌离子的荧光传感器及其制备方法，该荧光化学传感器用于检测水溶液中的锌离子，具有响应速度快，检测限度低，操作简便，抗干扰能力强的特点。

一种用于检测锌离子的荧光传感器，其化学结构式为：

。

本发明的另一目的在于提供了该用于检测锌离子的荧光传感器的制备方法，具体步骤如下：

（1）将纳米二氧化硅放入乙醇中，然后加入3-氯丙基三甲氧基硅烷，在温度70~90℃条件下回流反应16~24h，得到产物A，标记为CPTMS-SiO₂；

（2）将步骤（1）得到的产物A（CPTMS-SiO₂）放入乙腈中，加入吲哚-3-乙醛，在氮气保护、温度50~70℃的条件下回流反应16~24h，得到产物B，标记为IA-SiO₂；

（3）将步骤（2）得到的产物B（IA-SiO₂）放入甲醇中，然后加入氢氧化钠与2-羟基苯乙酮，在室温条件下回流反应8~12h，得到产物C，标记为HA-SiO₂；

（4）将步骤（3）得到的产物C（HA-SiO₂）放入甲醇中，然后加入氢氧化钠与过氧化氢溶液，在冰浴条件下反应8~12h，离心分离即得目标产物HC-SiO₂。

所述步骤（1）中纳米二氧化硅的粒径为10~20nm；

所述步骤（1）中3-氯丙基三甲氧基硅烷与二氧化硅的液固比为1:1~3:1，乙醇与二氧化硅的液固比为10:1~20:1；

所述步骤（2）中2-吲哚-3-乙醛与CPTMS-SiO₂的质量比为2:1~4:1，乙腈与CPTMS-SiO₂的液固比为10:1~20:1；