[發(fā)明專利]一種高度有序穩(wěn)定的介孔/碳點(diǎn)熒光探針的制備及其在2,4,6-三硝基苯酚檢測(cè)的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN111849473A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王學(xué)川;李鑫杰;李季;王玉玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/65
• 分類號(hào): C09K11/65;C09K11/02;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 西安西達(dá)專利代理有限責(zé)任公司 61202
• 代理人: 鄭安迪

本發(fā)明公開了一種基于介孔/碳點(diǎn)熒光探針的制備及其對(duì)2,4,6?三硝基苯酚的檢測(cè)方法，該方法基于3?環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷功能化的介孔SBA?15（SBA?15/560）和多羥基碳點(diǎn)（CDs）之間形成共價(jià)鍵，合成了一種新型復(fù)合熒光探針，2,4,6?三硝基苯酚與碳量子點(diǎn)的表面官能團(tuán)發(fā)生相互作用，導(dǎo)致碳量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度發(fā)生變化，通過熒光光譜儀測(cè)定溶液熒光強(qiáng)度的變化，即可快速檢測(cè)出溶液體系中2,4,6?三硝基苯酚的含量。該方法具有高選擇性、靈敏度高、易分離和低檢測(cè)限的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及2,4,6-三硝基苯酚檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種高度有序穩(wěn)定的介孔/碳點(diǎn)熒光探針的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

2,4,6-三硝基酚（TNP），又名苦味酸，是一種具有強(qiáng)吸電子基團(tuán)的硝基芳香族化合物，具有很強(qiáng)的危險(xiǎn)性。雖然TNP還沒有得到廣泛的重視，但不可否認(rèn)TNP具有比2,4,6-三硝基甲苯（TNT）更強(qiáng)的爆炸能力。TNP被廣泛應(yīng)用于軍事和許多其他行業(yè)，如染料、火藥、火箭燃料、制藥等行業(yè)。然而，它極其容易滲入環(huán)境，污染地下水和土壤，逐漸成為一種環(huán)境污染物。如果不慎吸入或接觸，可引起貧血、肝功能異常、呼吸器官損害等癥狀。因此，為了監(jiān)測(cè)環(huán)境污染，防范恐怖主義威脅，設(shè)計(jì)具有高靈敏度、高選擇性、可靠的TNP測(cè)定方法已成為當(dāng)務(wù)之急。

目前拉曼光譜、電化學(xué)發(fā)光、質(zhì)譜、電化學(xué)等多種分析技術(shù)已被用于TNP的測(cè)定。這些方法各有特點(diǎn)，但仍存在一些不足。例如，不能普遍、操作復(fù)雜、耗時(shí)耗力等。因此，開發(fā)一種檢測(cè)水中TNP的簡(jiǎn)單方法是非常必要的。

碳量子點(diǎn)作為一種直徑為1~10 nm的新型0維納米材料由于它具有低毒性、優(yōu)異的熒光性能、良好的水溶性已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物成像，納米醫(yī)學(xué)，催化等領(lǐng)域。尤其是在分析化學(xué)中被用作熒光探針。介孔材料由于其高的表面積，高度均勻的孔分布且易于改性和官能化而引起了人們的極大關(guān)注。

以上基礎(chǔ)上我們對(duì)合成有機(jī)-無機(jī)混合光學(xué)傳感器進(jìn)行了研究。本文制備了兩種介孔/碳點(diǎn)復(fù)合熒光探針，并建立了檢測(cè)2,4,6-三硝基苯酚的高靈敏度、高選擇性和低成本的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的是開發(fā)一種新的檢測(cè)2,4,6-三硝基苯酚的方法，本發(fā)明利用3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷功能化的介孔SBA-15（SBA-15/560）原位負(fù)載多羥基碳點(diǎn)（CDs）并與之形成共價(jià)鍵，實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單、快速靈敏的測(cè)定更低濃度2,4,6-三硝基苯酚的方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的: 一種高度有序穩(wěn)定的介孔/碳點(diǎn)熒光探針的制備及對(duì)2,4,6-三硝基苯酚的檢測(cè)方法,包括以下步驟:

1）1.21 g三（羥甲基）氨基甲烷和2.1 g檸檬酸于50 ml燒杯中，然后將其放入175 ℃的烤箱中1 h （在固體融化后反應(yīng)1 h）。冷卻至室溫，得到黃色固體，溶解于氫氧化鈉溶液中，透析48小時(shí)（保留分子量:500 Da），最后經(jīng)冷凍干燥處理得到CDs。

2）將2 g的P123溶于15 g水中和60 g 2 mol/L的HCl中，并將所得反應(yīng)液在35 ℃下攪拌至溶液澄清。在劇烈攪拌下向溶液加入TEOs將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜100 ℃，24 h，將反應(yīng)物抽濾用水洗滌，得到白色固體。在600℃馬沸爐中煅燒6 h去除有機(jī)模板，得到白色固體粉末SBA-15。

3）將步驟2）所得介孔 SBA-15稱取1 g和2 mL KH-560分散于100 mL無水甲苯中，在120 ℃下攪拌回流6 h。反應(yīng)完成后，將SBA-15/560納米顆粒用乙醇洗滌3次，洗滌后的粉末在40 ℃真空干燥24 h。