[发明专利]利用Eu2+

说明书

本发明提供了利用Eu²⁺f‑f跃迁光谱检测爆炸物TNP的方法，是以氨基修饰的稀土Eu²⁺掺杂纳米粒子的下转换纳米材料在爆炸物检测中的应用。在258nm紫外光激发下，利用Eu²⁺在基质材料中产生的360nm处的f‑f跃迁荧光强度与TNP在360nm处形成的能量共振转移，对Eu²⁺在360nm处的荧光强度的测量能定量检测爆炸物TNP的浓度。Eu²⁺f‑f跃迁光谱能够在爆炸物TNP检测中表现出稳定、良好的检测结果，可以实时快速高效判断爆炸物的浓度，该检测方法简单、易于推广。

技术领域

本发明涉及利用Eu²⁺f-f跃迁光谱检测爆炸物TNP。

背景技术

三硝基苯酚(TNP)是一类危险爆炸物，对环境造成负面影响，因此对于微 量爆炸物的检测和分析格外重要，目前，对爆炸物检测的方法主要有色谱法、离 子迁移法、拉曼光谱法、生物传感技术法，其中色谱法存在设备昂贵且笨重，操 作复杂的缺陷。离子迁移法存在操作复杂且误差较大，检测极限低。拉曼光谱法 的光谱较弱，容易受外界的干扰，检测结果不稳定。生物传感技术法受外界的干 扰较大，且误差较高。因此快捷、方便、稳定的检测爆炸物的方法越来越受到本 领域技术人员的关注。

稀土下转换发光纳米材料是指一个高能量光子分裂成多个低能量光子的过 程。一般而言，这个过程可通过稀土元素掺杂，利用其丰富的能级结构实现高效 的能量传递与转换。稀土下转换发光纳米材料在生物标记领域得到了广泛的应 用，但是在爆炸物检测领域中鲜有报道。

发明内容

为弥补现有技术的空白，本发明提供了一种以氨基修饰的稀土Eu²⁺掺杂下转 换纳米材料在爆炸物TNP检测中的应用。

本发明的技术方案是：在258nm紫外光激发下，Eu²⁺在基质材料中产生的 360nm处的f-f跃迁荧光强度与TNP在360nm处的吸收相结合，形成的能量 共振转移，并且TNP的浓度与Eu²⁺在360nm处的荧光强度存在线性关系，对 Eu²⁺在360nm处的荧光强度的测量能定量检测爆炸物TNP的浓度。其中所述基 质材料为氨基修饰的稀土Eu²⁺掺杂下转换纳米材料。如BaAlF₅、SrAlF₅、BaSiF₆、 KMgF₃、KZnF₃、LiBaF₃中的一种。

所述检测方法具体为：将纳米粒子与PEI溶于去离子水中，磁力搅拌混合均 匀，用乙醇和去离子水离心3-4遍，获得连有PEI的纳米粒子，将连有PEI的纳 米粒子溶于去离子水中，磁力搅拌4小时后，加入待测浓度的TNP，搅拌10分 钟后，对混合液体进行光谱测量，在258nm紫外光激发下检测发射光的强度， 通过TNP浓度与Eu²⁺的f-f跃迁发射(360nm处)强度之间呈现的线性关系，对 爆炸物进行定量的检测。纳米粒子与PEI质量比为1：10。

其中BaAlF₅：Eu²⁺纳米粒子的f-f跃迁发射(⁶P_7/2→⁸S_7/2)可检测纳克级别 TNP，Eu²⁺的f-f跃迁发射强度与TNP浓度之间满足线性关系y＝108341.3c-1012.5， R²＝0.997。检测限为1ng/ml。