[发明专利]一种比率型荧光探针的制备方法及其在检测水中铜离子方面的应用

说明书

本发明公开了一种比率型荧光探针的制备方法以及利用比率型荧光探针检测水中铜离子浓度的方法。利用比率型荧光探针检测水中铜离子浓度的方法包括：(1)制备比率型荧光探针；(2)配置一定浓度的铜离子标准溶液；(3)向荧光探针溶液中加入铜离子溶液，使探针逐渐荧光淬灭；(4)测定中探针/铜离子反应前后的荧光强度，根据铜离子浓度和相对荧光强度变化值之间的关系建立标准曲线；(5)定量检测：测定待测样品和探针溶液反应前后的荧光强度变化，计算相对荧光强度变化值，对比步骤(4)中获得的标准曲线，得到待测样品中铜离子的含量。该探针在检测时具有优秀的特异性，稳定性好、制备简单，且反应时间短，检测范围更宽，检测限更低。

技术领域

本发明涉及荧光探针制备领域，特别是涉及一种的荧光探针制备方法及其在检测水中铜离子方面的应用。

背景技术

水资源作为人类赖以生存和发展的重要资源之一，其水质直接影响社会与经济的持续稳定发展。近年来，水资源的污染问题越来越严峻，其中以铜离子为代表的重金属污染问题尤为突出，因此对水中铜离子检测方法的研究引起了学者的广泛关注。

荧光探针由于其分析灵敏性高、操作简单、样品用量少、检测成本低、快速、便捷等优点，成为了检测铜离子的重要工具。因此，基于人工合成有机染料的荧光探针已经被设计并用于Cu²⁺检测，但是此类探针存在合成与修饰过程过于复杂，荧光强度低等问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的一个目的是提供一种比率型荧光探针的制备方法。

本发明的另一目的是提供一种用上述比率型荧光探针快速、方便、直观地检测水中铜离子浓度的方法。

本发明中，利用比率型荧光探针检测水中铜离子浓度的方法包括以下步骤：

(1)制备比率型荧光探针；

(2)配置一定浓度的铜离子标准溶液；

(3)向荧光探针溶液中加入铜离子溶液，使探针逐渐荧光淬灭；

(4)测定中探针/铜离子反应前后的荧光强度，根据铜离子浓度和相对荧光强度变化值之间的关系建立标准曲线；

(5)定量检测：测定待测样品和探针溶液反应前后的荧光强度变化，计算相对荧光强度变化值，对比步骤(4)中获得的标准曲线，得到待测样品中铜离子的含量。

上述方法中，比率型荧光探针的制备方法包括以下步骤：

S1，制备蓝量子点分散液

将柠檬酸溶于10ml N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中，搅拌后将溶液转移至聚四氟乙烯内衬反应釜中，240℃下反应2h，之后将反应釜自然冷却至室温。为除去反应液中的杂质和小分子，首先将该溶液经有机膜过滤，再用石油醚萃取3-5次，之后将其分散于无水乙醇中得到蓝量子点分散液，并储存在4℃冰箱备用。

所述的蓝量子点的制备方法，其特征在于所述N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和柠檬酸的物质的量分别为45～50mmol和9～11mmol；所述有机膜为孔径为0.22的有机膜。

S2，制备氨基化修饰的包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒分散液

将曲拉通X-100、正己醇和超纯水依次加入到向环己烷中，混合均匀之后剧烈搅拌8～12min分钟，形成微乳液体系；随后向上述混合液中加入蓝量子点、正硅酸乙酯和氨水，20～30℃下反应24h；反应结束后向该反应体系加入异丙醇，离心，沉淀依次用无水乙醇、去超纯水洗涤1～2次，得到包埋蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒；将包埋蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒均匀分散在无水乙醇中，向该反应液快速加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，使用蛇形冷凝管油浴加热至90℃回流；反应完成后，使其自然冷却至室温，离心分离该产物，之后将其分散于去超纯水中得到氨基化修饰的包覆蓝量子点的二氧化硅纳米颗粒分散液。