[發明專利]一種硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202010236477.5
• 申請日: 2020-03-30
• 公開（公告）號: CN111334297A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 董麗杰;葉思霞;韓婷;張揚;康弘
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09K11/88
• 分類號: C09K11/88;C09K11/56;C09K11/02;G01N21/64
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄔麗明

本發明涉及一種硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜及其制備方法與應用。所述檢測薄膜為靜電紡絲納米纖維膜，所述納米纖維膜內部固定有富含氨基的改性劑改性后的水溶性量子點，通過硝基芳烴類爆炸物對量子點熒光的淬滅作用達到快速檢測的目的。本發明所提供的熒光薄膜制備方法簡單，使用方便，熒光強度大且均勻，穩定性好，靈敏度高，檢測速度快，便于儲存和攜帶，對硝基芳烴類爆炸物通過熒光淬滅現象實現可視化檢測。

技術領域

本發明涉及硝基芳烴類爆炸物的檢測，具體是一種穩定、靈敏、便于儲存和攜帶的硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜及其制備方法與應用，可實現靈敏、快速檢測水溶液中硝基芳烴類爆炸物的目的。

背景技術

2，4，6-三硝基甲苯、二硝基甲苯、硝基苯、間二硝基苯、3-硝基苯酚等都是爆炸物中的常見成分。隨著硝基芳烴類爆炸物的廣泛應用，其危害也日漸顯露。這些硝基芳烴類爆炸物具有高毒性和強爆炸性，在環境中難以降解，不僅污染了環境，同時也嚴重威脅了人類健康、公共安全和社會穩定發展。因此，硝基芳烴類爆炸物的檢測具有重要意義。

在硝基芳烴類爆炸物的檢測技術中，熒光檢測探針相比于原子吸收光譜、電感耦合等離子體質譜分析等方法，具有操作簡單、檢測速度快、成本低等優勢。量子點(quantumdots，QDs)是一種由IV、II-VI，IV-VI或III-V元素組成的半導體熒光材料，具有寬吸收、窄發射、熒光壽命長等優異的熒光性質，近年來被廣泛應用于硝基芳烴類爆炸物的檢測研究，例如，巰基乙胺修飾的CdTe量子點可對硝基芳烴類爆炸物進行快速檢測(201310522764.2)，熒光氮摻雜碳量子點可以對硝基芳烴類爆炸物進行選擇性識別(201810286255.7)。但是目前多數用于硝基芳烴類爆炸物檢測領域的量子點大多是以分散液的形態，操作復雜且不易于存儲和攜帶，在實際應用時不易從溶液中分離和回收，且改性后的水溶性量子點不易附著于薄膜表面，無法實現快速、靈敏的檢測。因此亟需研制出一種快速、靈敏、穩定，便于儲存和攜帶的硝基芳烴類爆炸物檢測材料。

發明內容

針對上述現有技術存在的不足，本發明提供一種超靈敏、快速的硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜及其制備方法與應用，并便于便攜、儲存，操作簡單。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜，所述檢測薄膜為靜電紡絲納米纖維膜，所述納米纖維膜內部固定有富含氨基的改性劑改性后的水溶性量子點。

上述方案中，所述靜電紡絲納米纖維膜采用的紡絲主料為聚苯乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚丙烯腈或聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)。

上述方案中，改性前的量子點選自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS核殼量子點、CdxZn_1–xS、或CdSe/CdxZn_1–xS合金量子點中的一種，其中0＜x＜1。量子點的表面配體為：三辛基膦、三辛基氧膦、三丁基膦、十八烯、油胺、油酸中的一種或幾種。

上述方案中，所述改性劑選自聚乙烯亞胺、5-氨基乙酰丙酸、谷氨酰胺、精氨酸、乙二胺、巰基乙胺、谷胱甘肽或聚酰胺-胺中的一種。

所述的硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜的制備方法，包括以下步驟：

1)量子點的表面改性：將改性劑置于蒸餾水中，攪拌至完全溶解后，與量子點所配制的量子點分散液混合，經過超聲、離心、透析處理得到氨基化量子點水分散液；

2)量子點固體粉末的制備：將步驟1)制備的氨基化量子點水分散液干燥得到固體粉末；

3)制備用于硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜：將步驟2)制得的量子點固體粉末與聚合物混合溶解在溶劑中，配置成均勻的紡絲液，將紡絲液進行靜電紡絲，即得到所述硝基芳烴類爆炸物檢測薄膜。

上述方案中，步驟1)所述量子點分散液所使用的溶劑包括正己烷、三氯甲烷、石油醚、二氯甲烷或庚烷。