[发明专利]一种可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料及其制备方法和应用有效
申请号: | 202110286765.6 | 申请日: | 2021-03-17 |
公开(公告)号: | CN113024410B | 公开(公告)日: | 2022-04-29 |
发明(设计)人: | 袁菁;王路;韩天宇 | 申请(专利权)人: | 首都师范大学 |
主分类号: | C07C251/16 | 分类号: | C07C251/16;C07C249/02;C09K11/06;C08B15/06;D21H17/14;D06M13/335;G01N21/64;G01N21/78;D06M101/06 |
代理公司: | 北京高沃律师事务所 11569 | 代理人: | 崔玥 |
地址: | 100048 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 可视化 检测 氨气 物质 荧光 传感 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
本发明涉及复合材料技术领域,提供了一种可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料,本发明提供的可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料中DPNA是具有供体‑受体结构的有机小分子,该分子对氨气和胺类物质表现出灵敏的和可逆的变色响应:当环境中存在氨气和/或胺类物质时,在可见光下及紫外灯下均可观察到该固体材料由粉色变成黄色,在放置于空气中一段时间后,又可恢复到粉色,并可多次重复,能够可视化检测环境中的氨气或胺类物质。实验结果表明,本发明制备的荧光传感材料接触到氨气后,其颜色会迅速由粉变黄,放置于空气中一段时间后,DPNA‑纤维素又会变回粉色;并且对多种挥发性胺均具有明显的变色响应。
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域,尤其涉及一种可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料及其制备方法和应用。
背景技术
氨气是一种无色刺激性气体,在世界各地广泛应用于各个领域。但是,暴露于高水平的氨气会引发呼吸窘迫,组织和粘膜损伤以及其他严重后果,因此,监测由氨气引起的空气污染已变得非常重要。胺类物质广泛存在于腐败的肉类及海鲜类食品等环境中,因此,检测食品中的有机胺对于食品安全极为重要。目前,已经开发了多种检测胺类物质的方法,例如电化学系统、GC-MS、阵列系统和HPLC。但是,它们通常需要昂贵的设备和复杂的测试方法,这在很大程度上限制了它们的应用。
荧光传感器具有灵敏度高、选择性好和操作简单的突出特征,因此对胺类物质的检测具有巨大的潜在优势。多种荧光分子已经被合成用于光学传感领域。其中一类典型的荧光分子是芳香族共轭化合物,可以通过大规模商业生产获得。这类荧光分子可以在极低的浓度下表现出出色的荧光,并且通常对主体材料的原始特性影响很小。然而这类分子在高浓度及固态下具有很强的自聚集趋势,形成的面-面堆积聚集体会以非辐射的方式消耗掉激发态的能量,从而发生荧光猝灭。这种聚集导致的荧光猝灭效应(ACQ)使荧光分子不能直接用于可视化检测氨气及胺类物质,极大地限制了荧光分子在光学传感领域检测胺类物质中的应用。因此,亟需提供一种能够可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料及其制备方法和应用,本发明提供的可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料变色响应快速灵敏、易于被肉眼观察到,能够可视化检测环境中的胺类物质。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料,包括富含纤维素的载体和负载于所述载体上的荧光材料;所述荧光材料的质量为所述载体的质量的0.00001%~50%;所述荧光材料为6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亚基]氨基]萘-2-羧酸。
优选地,所述荧光材料的质量为所述载体的质量的0.001%~10%。
优选地,所述富含纤维素的载体包括纤维素粉末、滤纸、棉花或棉线。
优选地,所述6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亚基]氨基]萘-2-羧酸的制备方法包括以下步骤:
将(E)-3-(4-(二甲基氨基)苯基)丙烯醛、6-氨基-2-萘甲酸、催化剂和无水乙醇混合,进行醛胺缩合反应,得到6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亚基]氨基]萘-2-羧酸。
优选地,所述醛胺缩合反应的温度为40~80℃;所述醛胺缩合反应的时间为0.5~8h。
优选地,所述催化剂为有机酸。
本发明还提供了上述技术方案所述的可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料的制备方法,包括以下步骤:将富含纤维素的载体、荧光材料和极性有机溶剂混合,进行吸附,得到可视化检测氨气和胺类物质的荧光传感材料。
优选地,所述有机溶剂包括无水乙醇、无水甲醇或二甲基亚砜。
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