[实用新型]一种金属离子检测装置

说明书

本实用新型公开了一种金属离子检测装置，涉及金属离子检测技术领域，其技术要点为：包括检测箱体，检测箱体顶面设有靠近检测箱体顶部一端的开口；检测箱体顶面滑动连接有滑盖；检测箱体内部设有固定板；固定板间隔设有3个顶端开口的透明置管筒，透明置管筒的顶端与固定板顶面平齐；3个透明置管筒内分别放置有参比管一、参比管二和检测管；透明置管筒外壁设有颜色传感器；检测箱体内部底端设有紫外灯；检测箱体内部底端设有控制处理器和电源装置；检测箱体外侧壁设有显示屏。该装置在用于基于共轭聚合物检测金属离子的过程中，其检测操作简单、便捷，检测结果精准，且检测结果数据可直接直观地显示出来，方便检测者迅速了解到检测结果。

技术领域

本实用新型涉及金属离子检测技术领域，具体涉及一种金属离子检测装置。

背景技术

自从Shirakawa等人发现了通过向聚乙炔中掺杂碘来使之成为导体或半导体后，共轭聚合物作为一种具有特殊功能的高分子材料被广泛关注。共轭聚合物(CP)是指具有π-π*共轭体系的一类高分子聚合物，在聚合物主链上碳原子为sp或sp²杂化类型。原子中未参与成键的p轨道侧面部分交叉重叠，在其价带和导带之间形成半导带的电子结构，从而使得轨道内未成键电子发生离域，形成离域大π键。由于π电子高度离域，其能够自由快速的沿着主链进行迁移。由于共轭聚合物含有π-π*共轭的体系，π键能级间隔变小，导致分子内的基态电子在接受光能后可以跃迁至高能级从而产生激子，激子能够沿着共轭主链传导并发生能量的转化。因此，具有这种特殊性质的共轭聚合物常被广泛应用于光电材料领域，如有机光伏(OPV)，有机电致变色(OEC)，有机发光二极管(OLED)等。此外，由于共轭聚合物本身具有很强的光子吸收能力和荧光发射效应，作为荧光传感器在分析检测领域中有着重要的地位。

利用共轭聚合物荧光传感器来检测识别离子或小分子是一种灵敏度高、选择性好的方法。由于共轭聚合物有着小分子荧光探针不具备的荧光放大效应，因此能够提高检测灵敏度，降低检测极限，拓宽应用范围。目前的共轭聚合物荧光传感器由于给受体的选择问题，导致能带隙偏大，电子由激发态跃迁到基态时放出能量高的光子。导致聚合物发射的荧光一般只能达到蓝绿光，远不能达到红橙黄光。此类聚合物很容易受到外界因素影响，导致传感器识别度过低，受背景干扰度高。因此选择更好的给受体，对共轭聚合物的能带隙进行调控是很有必要的。苯并三唑(BTz)具有较低的LUMO能级，好的分子平面性。作为一个优良的电子受体单元，被广泛应用于太阳能电池材料的合成。BTz的2位N原子可以引入烷基链等结构，同时也能够引入侧链基团，组成具有PET传感机制的共轭聚合物荧光传感器。

目前基于BTz的共轭聚合物大多处于蓝绿光，虽然部分以BTz为主体合成的太阳能电池材料到达了红橙光，但是并不具备荧光传感效应。因此，在目前的共轭聚合物的设计、合成中，通常会以调控共轭聚合物荧光传感器能带隙为目的，设计合成基于BTz为主体具有PET效应的共轭聚合物荧光传感器，并对其化学结构进行表征，探究其基本的光物理性质、荧光传感性质以及能带隙调控对传感性质的影响情况。

为了设计合成对金属离子具有响应功能的共轭聚合物。研究者们通常将可与金属离子发生特异性结合的单元引入共轭聚合物链中。Rahman于二氨基三噻吩的侧链引入EDTA，合成了能够结合检测Cu²⁺、Pd²⁺和Hg²⁺三种金属离子的共轭聚合物。Huang等人将三氮唑的结构引入聚苯的主链内，从而得到了特异性检测Hg²⁺的共轭聚合物。Nizar合成了聚(1-氨基萘)，得到了能够用肉眼和荧光法来检测Fe³⁺的共轭聚合物。该聚合物对Fe³⁺具有高选择性和敏感性，在铁离子加入时溶液由紫色变为黄色且荧光淬灭。

利用某种物质对某一种荧光物质的荧光猝灭作用而建立的对该猝灭剂的荧光测定方法，即为荧光猝灭法。即，利用金属离子对水溶性荧光共轭聚合物的荧光猝灭作用原理来对金属离子进行检测。在共轭聚合物的设计、合成中，通常会对合成的共轭聚合物进行试验检测，研究其对金属离子具有响应功能。