[發明專利]熒光硅膠粒子及其用途

有效

• 申請號: 200810042028.6
• 申請日: 2008-08-25
• 公開（公告）號: CN101343538A
• 公開（公告）日: 2009-01-14
• 發明（設計）人: 朱維平;錢旭紅;何春生;徐玉芳
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: C09K11/06
• 分類號: C09K11/06;G01N21/64
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳淑章

技術領域

本發明一種熒光硅膠粒子及其用途。

背景技術

目前，常見的汞離子檢測手段主要是由色譜技術(如高效液相色譜-HPLC)和高度靈敏的元素分析技術(如原子吸收光譜-AAS)共同承擔的。但這些分析手段在實際應用中既昂貴又繁瑣，且常常需要特殊的實驗儀器。熒光傳感檢測技術應用于過渡金屬及重金屬離子的檢測，可實現微環境的原位、實時檢測，已經得到了廣泛的應用。

而環境中的重金屬離子的分離方法，主要有離子交換法、化學沉淀法、氧化/還原沉降法、膜過濾法和吸附法等。這些方法大部分需要較高的投資費用、操作成本以及復雜的預處理操作過程。

Jong?Hwa?Jung等報道了把小分子探針共價結合到硅膠納米管表面上，用于重金屬(如Hg²⁺、pb²⁺和Cu²⁺等)的檢測與分離(Adv.Funct.Mater.2007，17，3441；Chem.Lett.2007，36，360；Chem.Mater.2006，18，4713等；)。但是這些非均相傳感器的靈敏度在0.01mM左右，而在實際的環境檢測中，待測體系中重金屬離子(特別是Hg²⁺)通常是痕量的，其含量僅在0.01μM～1μM。因此，研制新型的、用于分離和檢測環境中痕量重金屬離子的熒光硅膠粒子就成為本發明需要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的之一在于，提供一種熒光硅膠粒子；

本發明的目的之二在于，提供一種上述熒光硅膠粒子的用途。

本發明所說的熒光硅膠粒子，其由式I或式II所示化合物通過“共價嫁接”至納米級二氧化硅粒子表面而得到；

其中：式I或式II所示化合物由J.AM.CHEM.SOC.2004，126，2272(具體結構如實施例1中式A所示)中所報道的化合物經有機硅烷化試劑三乙氧基(3-異氰酸酯基丙基)硅烷修飾后獲得。

在本發明一個優選的技術方案中，納米級二氧化硅粒子在被共價嫁接前需被活化，即在100℃～150℃及真空條件下，靜置12-24小時。

在本發明的另一個優選技術方案中，選用粒徑(直徑)為20nm～50nm，且表面羥基含量為0.1mmol/g～0.5mmol/g的二氧化硅粒子。

本發明所述的熒光硅膠粒子可以用于痕量Hg²⁺(Hg²⁺的含量在10^-8M數量級)的檢測和分離。

附圖說明

圖1為本發明所述熒光硅膠粒子結構示意圖

其中：1—二氧化硅納米粒子；2—共價嫁接的式I或式II所示化合物的部分(FLUO.)

圖2為熒光硅膠粒子和硅烷化修飾的有機小分子探針的激發圖譜和發射熒光圖譜。

其中：A—硅烷化修飾有機小分子探針的激發圖譜，B—熒光硅膠納米粒子的激發圖譜；

a—硅烷化修飾有機小分子探針的發射圖譜，b—熒光硅膠納米粒子的發射圖譜。

圖3為熒光硅膠粒子分離汞離子(Hg²⁺)熒光光譜示意圖。

其中：a—熒光硅膠粒子+含Hg²⁺水溶液；

??????b—新的熒光硅膠粒子+第一次濾液(a體系過濾掉粒子所得濾液)；

??????c—新的熒光硅膠粒子+第二次濾液(b體系過濾掉粒子所得濾液)；

??????d—新的熒光硅膠粒子+第三次濾液(c體系過濾掉粒子所得濾液)；

??????e—新的熒光硅膠粒子+第四次濾液(d體系過濾掉粒子所得濾液)。

圖4為熒光硅膠粒子在純水中的熒光光譜圖。

其中：1—熒光硅膠粒子+純凈水；e的圖3中所述相同。

圖5：熒光硅膠粒子對水中含有不同Hg²⁺離子濃度的熒光響應示意圖。

其中：橫坐標表示Hg²⁺離子濃度；縱坐標表示“熒光相對強度(％)”

?????“熒光相對強度(％)”＝(I-I₀)/I₀×100％

??????I—熒光硅膠粒子+含Hg²⁺水溶液的熒光強度；

??????I₀—熒光硅膠粒子+純凈水的熒光強度。

具體實施方式

本文中所說的“共價嫁接”其含義是：式I或式II所示化合物中的反應官能團通過反應，以共價鍵方式與納米級二氧化硅粒子表面相連接。

一種制備本發明所述熒光硅膠粒子的方法，其包括如下步驟：