[发明专利]一种用于检测铝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铝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，然后加入氨丙基三甲氧基硅烷，回流反应得到产物A；将产物A放入蒸馏水中，加入4‑羟基香豆素，回流反应得到产物B；将产物B放入乙酸中，然后加入浓硝酸，回流反应得到产物C；将产物C放入甲醇中，然后加入炭载钯催化剂与浓盐酸，反应、分离得到固体产物D；将产物D放入蒸馏水中，然后加入2‑羟基苯甲醛，回流反应、离心分离、烘干得到荧光传感器。本发明的荧光化学传感器响应速度快，检测限度低，操作简便，抗干扰能力强，pH适用范围宽，可广泛用于各种水体中铝离子的检测，利于推广应用。

技术领域

本发明涉及一种用于检测铝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

铝是地壳中含量极为丰富的元素，大量存在于自然环境中。铝可以通过水与食物进入人体，并且对水生生物、植物、动物和人类存在严重的毒害作用。因此建立水环境中痕量铝的快速、高灵敏分析方法非常重要。环境样品中铝的测定方法主要有分光光度法、荧光光度法、电化学法、原子吸收光谱法、等离子体原子发射光谱法和等离子体质谱法等。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。目前多数的荧光探针的缺点是有机合成步骤比较繁琐，分离困难，若将对铝离子有荧光响应的分子集成到一个基底，对于监测环境中铝离子将具有重要的意义。

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。

目前还没有针对铝离子的改性纳米二氧化硅基荧光化学传感器。

发明内容

本发明针对现有铝离子检测技术的不足，提供一种用于检测铝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铝离子，具有响应速度快，检测限度低，操作简便，抗干扰能力强，pH适用范围宽的特点。

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铝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，然后加入氨丙基三甲氧基硅烷，在温度60~80℃条件下回流反应18~24h，得到产物A，标记为APTMS-SiO₂；

（2）将步骤（1）得到的产物A（APTMS-SiO₂）放入蒸馏水中，加入4-羟基香豆素，在温度60~90℃的条件下回流反应8~12h，得到产物B，标记为HC-SiO₂；

（3）将步骤（2）得到的产物B（HC-SiO₂）放入乙酸中，然后加入浓硝酸，在温度60~90℃条件下回流反应8~12h得到产物C，标记为NHC-SiO₂；

（4）将步骤（3）得到的产物C（NHC-SiO₂）放入甲醇中，然后加入炭载钯催化剂与浓盐酸，在室温条件下反应5~10h，离心分离得到固体产物D，标记为AHC-SiO₂；

（5）将步骤（4）得到的产物D（AHC-SiO₂）放入蒸馏水中，然后加入2-羟基苯甲醛，在温度60~90℃的条件下回流反应18~24h，离心分离、烘干得到目标产物，标记为CSB-SiO₂。

所述步骤（1）中纳米二氧化硅的粒径为10~30nm；