[發(fā)明專利]一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇凝膠的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610109104.5
• 申請(qǐng)日: 2016-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN105670612B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁繼超;王薇;熊華玉;王升富;文為;張修華;馬志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/58
• 分類號(hào): C09K11/58;C09K11/02
• 代理公司: 武漢河山金堂專利事務(wù)所(普通合伙)42212
• 代理人: 胡清堂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)及生物科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇凝膠的制備方法。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代化學(xué)、農(nóng)業(yè)、生物和環(huán)境科學(xué)中，pH值的測量是一個(gè)非常重要的方面，測定pH值的變化一般采用對(duì)pH值敏感的膜玻璃電極。然而，傳統(tǒng)的玻璃電極具有體積大、需要液體量較多，且玻璃易破裂等缺點(diǎn)限制其應(yīng)用。

據(jù)研究報(bào)到，一些金屬氧化物電極如：TiO₂，RuO₂和ZnO等所制備的電極對(duì)pH具有響應(yīng)，但是大多數(shù)這類電極另外需要一個(gè)參比電極，因此使得所制備的新電極體積增大；另一種對(duì)pH敏感的光纖傳感器是測量物質(zhì)表面的等離子體共振光譜，其原理為：探針周圍液體pH值的改變會(huì)引起水凝膠層的溶脹/收縮，導(dǎo)致探針折射率的改變，從而影響透射光譜共振波長的改變，但是，此種方法具有花費(fèi)較高、制備復(fù)雜等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)狀，旨在將凝膠作為傳感器指示體系中pH變化，隨著pH的增加，凝膠的熒光強(qiáng)度減弱，且原料成本低廉易得、操作簡單易行，制得的凝膠較均勻、重現(xiàn)性好、制備過程無污染的一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇水凝膠的制備方法。

一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇凝膠的制備方法，其具體步驟如下：

1)將BSA溶解在水溶液中形成澄清透明的溶液，其中，BSA為牛血清白蛋白；

2)將銅離子按照BSA：Cu²⁺重量比為10～40:1～10加入步驟1)獲得的溶液中，混合均勻；

3)在攪拌作用下，加入氫氧化鈉至步驟2)獲得的溶液中，同時(shí)調(diào)節(jié)溶液的pH值至9～13，在37～60度的溫度下攪拌，制得銅納米簇原液；

4)將銅納米簇原液在透析袋中透析，獲得銅納米簇溶液；

5)將瓊脂糖、海藻酸鈉和明膠按照重量比為5～9.5:0.5～3:0.5～2制成混合均勻的粉末，將粉末加入去離子水中，加熱，使其完全溶解形成多聚糖溶液，停止加熱；

6)待多聚糖溶液冷卻至50～80度后，按照體積比為0.5～1:1～3將銅納米簇溶液加入到多聚糖溶液中，攪拌均勻，制得銅納米簇多聚糖混合溶液；

7)將銅納米簇多聚糖混合溶液倒入模具中，靜止放置10～60分鐘，用超純水清洗3～5次，超純水每次用量為3～10ml，即制得銅納米簇水凝膠。

優(yōu)選地，所述步驟2)中BSA：Cu²⁺的重量比優(yōu)選為23:1；

優(yōu)選地，所述步驟1)、2)中可選用DNA或谷胱甘肽替代BSA；

優(yōu)選地，步驟4)中，透析時(shí)間為48h，且在透析期間每三小時(shí)換一次超純水。

優(yōu)選地，步驟5)中，粉末與去離子水按照0.1～2％(w/v)配置；所述瓊脂糖、海藻酸鈉和明膠重量比優(yōu)選為9:0.5:0.5。

優(yōu)選地，步驟6)中，銅納米簇溶液與多聚糖溶液的體積比優(yōu)選為1:3。

本發(fā)明一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇凝膠的制備方法，其優(yōu)點(diǎn)是：以制備的銅納米簇以及瓊脂糖、海藻酸鈉和明膠為原材料，制備出熒光納米銅簇水凝膠，使得制備的凝膠較均勻且重現(xiàn)性好；本發(fā)明簡單易行、快速，材料來源廣泛廉價(jià)，制備過程無污染；在一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)室即可完成，并可進(jìn)行大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是實(shí)例1合成的銅納米簇的熒光發(fā)射光譜圖；

圖2是實(shí)例2以銅納米簇、瓊脂糖、海藻酸鈉和明膠為原材料制備的熒光水凝膠的熒光成像圖(從左到右依次為pH：4，5，6，7，8，9)，且從圖2中可以看出，隨著pH的增加，納米銅簇水凝膠的熒光強(qiáng)度逐漸減弱，指示pH值的范圍很廣，表明納米銅簇水凝膠可以明顯指示體系中pH的變化。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明以所合成的銅簇作為熒光探針，以瓊脂糖、海藻酸鈉和明膠作為凝膠劑，將兩者混合制得熒光強(qiáng)度穩(wěn)定并對(duì)pH敏感的凝膠。

下面結(jié)合實(shí)施例詳述本發(fā)明：

實(shí)施例1

一種對(duì)pH敏感的熒光納米銅簇凝膠的制備方法，其具體步驟如下：

1)將BSA溶解在水溶液中形成澄清透明的溶液；

2)將銅離子按照BSA：Cu²⁺重量比為20:1加入溶液中，混合均勻；

3)在攪拌作用下，加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)溶液的pH值至12，在60度的溫度下繼續(xù)攪拌過夜制得銅納米簇原液；

4)將原液在透析袋中透析兩天兩夜，中間每三小時(shí)換一次超純水，制得銅納米簇溶液；