[发明专利]一种氟离子的检测方法及去除方法

权利要求书

1.一种氟离子的检测方法，其特征在于，所述检测方法是利用氟离子与纯碳点竞争性结合荧光探针中的Ni²⁺，从而改变荧光强度来实现氟离子的定量检测；其中，所述荧光探针由自荧光标记物和猝灭荧光探针组成；所述自荧光标记物为含有有机硅烷官能化碳点的介孔二氧化硅，所述猝灭荧光探针为纯碳点和镍离子的螯合物，所述荧光探针的粒径为250nm；相同激发波长下自荧光标记物和纯碳点之间的最大发射光和荧光强度不同，荧光强度随着氟离子增加而逐渐恢复，水溶液的发射光颜色从绿色变为蓝色，从而根据荧光探针发光光谱的变化实现识别和定量检测氟离子；

所述荧光探针的制备方法包括以下步骤：

S1. 合成自荧光标记物：

S11. 将疏水性Fe₃O₄核心、去离子水和乙醇超声分散混合后，加入氨水溶液和正硅酸四乙酯-乙醇溶液，搅拌得到混合溶液A；

S12. 将十六烷基三甲基溴化铵、去离子水和乙醇混合后，搅拌至获得澄清溶液B；

S13. 将混合溶液A转移到澄清溶液B中，在搅拌条件下加入有机硅烷官能化碳点-乙醇溶液，磁分离并洗涤产物后，用NH₄NO₃-乙醇溶液回流去除十六烷基三甲基溴化铵，得到自荧光标记物；

S2. 合成荧光二氧化硅包覆的磁性纳米粒子；

S3. 将荧光二氧化硅包覆的磁性纳米粒子、去离子水和纯碳点溶液摇动混合0.5~1.5h后，过滤洗涤干燥，得到所述荧光探针；

步骤S2所述合成荧光二氧化硅包覆的磁性纳米粒子，包括以下步骤：

S21. 将所述自荧光标记物加入到（3-氨丙基）三乙氧基硅烷的无水甲苯溶液中，在N₂气氛下回流；

S22. 磁分离步骤S21的产物，洗涤并干燥后，将所述产物加入到乙酸-乙醇溶液中后，加入二亚乙基三胺五乙酸酸酐，进一步回流；

S23. 过滤回收并洗涤步骤S22的产物，将其分散在去离子水中后，加入过量的镍盐，搅拌并调节pH值，得到所述荧光二氧化硅包覆的磁性纳米粒子。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤S11所述疏水性Fe₃O₄核心的制备方法，包括以下步骤：

S111. 将无水FeCl₃和柠檬酸三钠按质量比0.1～1.5:1溶解于乙二醇中，并搅拌至形成橙黄色溶液；

S112. 在搅拌条件下加入乙酸钠，直至得到均匀的黄棕色溶液，于150~250℃保持5~15h，冷却至室温后，磁分离黑色产物，洗涤并干燥后，得到所述疏水性Fe₃O₄核心。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，步骤S21中所述回流的时间为20~28h；步骤S22中所述回流的时间为12~20 h，回流的温度为60~100℃。

4.一种去除氟离子的方法，其特征在于，将权利要求1所述的荧光探针加入待处理物中吸附去除氟离子。

5.根据权利要求4所述去除氟离子的方法，其特征在于，所述待处理物为水相介质。

6.根据权利要求4所述去除氟离子的方法，其特征在于，磁分离吸附氟离子后的荧光探针，将其与Ca²⁺溶液完全反应后，再与NCDs溶液重新反应进行重新组装，即能重复利用荧光探针重新吸附去除氟离子。

7.根据权利要求6所述去除氟离子的方法，其特征在于，所述重复利用的次数为1~5次。