[發明專利]一種可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110286765.6
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113024410B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 袁菁;王路;韓天宇
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: C07C251/16
• 分類號: C07C251/16;C07C249/02;C09K11/06;C08B15/06;D21H17/14;D06M13/335;G01N21/64;G01N21/78;D06M101/06
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

本發明涉及復合材料技術領域，提供了一種可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料，本發明提供的可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料中DPNA是具有供體?受體結構的有機小分子，該分子對氨氣和胺類物質表現出靈敏的和可逆的變色響應：當環境中存在氨氣和/或胺類物質時，在可見光下及紫外燈下均可觀察到該固體材料由粉色變成黃色，在放置于空氣中一段時間后，又可恢復到粉色，并可多次重復，能夠可視化檢測環境中的氨氣或胺類物質。實驗結果表明，本發明制備的熒光傳感材料接觸到氨氣后，其顏色會迅速由粉變黃，放置于空氣中一段時間后，DPNA?纖維素又會變回粉色；并且對多種揮發性胺均具有明顯的變色響應。

技術領域

本發明涉及復合材料技術領域，尤其涉及一種可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料及其制備方法和應用。

背景技術

氨氣是一種無色刺激性氣體，在世界各地廣泛應用于各個領域。但是，暴露于高水平的氨氣會引發呼吸窘迫，組織和粘膜損傷以及其他嚴重后果，因此，監測由氨氣引起的空氣污染已變得非常重要。胺類物質廣泛存在于腐敗的肉類及海鮮類食品等環境中，因此，檢測食品中的有機胺對于食品安全極為重要。目前，已經開發了多種檢測胺類物質的方法，例如電化學系統、GC-MS、陣列系統和HPLC。但是，它們通常需要昂貴的設備和復雜的測試方法，這在很大程度上限制了它們的應用。

熒光傳感器具有靈敏度高、選擇性好和操作簡單的突出特征，因此對胺類物質的檢測具有巨大的潛在優勢。多種熒光分子已經被合成用于光學傳感領域。其中一類典型的熒光分子是芳香族共軛化合物，可以通過大規模商業生產獲得。這類熒光分子可以在極低的濃度下表現出出色的熒光，并且通常對主體材料的原始特性影響很小。然而這類分子在高濃度及固態下具有很強的自聚集趨勢，形成的面-面堆積聚集體會以非輻射的方式消耗掉激發態的能量，從而發生熒光猝滅。這種聚集導致的熒光猝滅效應(ACQ)使熒光分子不能直接用于可視化檢測氨氣及胺類物質，極大地限制了熒光分子在光學傳感領域檢測胺類物質中的應用。因此，亟需提供一種能夠可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料及其制備方法和應用，本發明提供的可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料變色響應快速靈敏、易于被肉眼觀察到，能夠可視化檢測環境中的胺類物質。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料，包括富含纖維素的載體和負載于所述載體上的熒光材料；所述熒光材料的質量為所述載體的質量的0.00001％～50％；所述熒光材料為6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亞基]氨基]萘-2-羧酸。

優選地，所述熒光材料的質量為所述載體的質量的0.001％～10％。

優選地，所述富含纖維素的載體包括纖維素粉末、濾紙、棉花或棉線。

優選地，所述6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亞基]氨基]萘-2-羧酸的制備方法包括以下步驟：

將(E)-3-(4-(二甲基氨基)苯基)丙烯醛、6-氨基-2-萘甲酸、催化劑和無水乙醇混合，進行醛胺縮合反應，得到6-[[3-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-丙烯亞基]氨基]萘-2-羧酸。

優選地，所述醛胺縮合反應的溫度為40～80℃；所述醛胺縮合反應的時間為0.5～8h。

優選地，所述催化劑為有機酸。

本發明還提供了上述技術方案所述的可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料的制備方法，包括以下步驟：將富含纖維素的載體、熒光材料和極性有機溶劑混合，進行吸附，得到可視化檢測氨氣和胺類物質的熒光傳感材料。

優選地，所述有機溶劑包括無水乙醇、無水甲醇或二甲基亞砜。