[發明專利]一種基于g-C3N4/RB的比率熒光傳感器及其在多菌靈檢測中的應用

在審

• 申請號: 202211634791.4
• 申請日: 2022-12-19
• 公開（公告）號: CN115950866A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 蔣長龍;楊亮;林丹;王振洋;張淑東
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 喬恒婷

本發明公開了一種基于g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;/RB的比率熒光傳感器及其在多菌靈檢測中的應用，所述比率熒光傳感器由g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;和羅丹明B溶液的復合體系構成，所述復合體系中藍色g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;與羅丹明B的熒光強度比Isubgt;450/subgt;/Isubgt;570/subgt;為3.5。多菌靈分子可通過靜電作用在g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;表面富集，形成π?π堆積，并引起電子轉移導致g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;的藍色熒光猝滅，而發射橙黃色熒光的羅丹明B(RB)作為內標，其熒光顏色未發生變化，因而以藍色熒光g?Csubgt;3/subgt;Nsubgt;4/subgt;為響應單元，橙黃色熒光的羅丹明B為參比單元制備比率熒光傳感器，依托成熟的3D打印技術，構筑集成式的智能手機傳感平臺，實現對多菌靈農藥殘留的低成本、可視化定量分析。

技術領域

本發明涉及一種基于g-C₃N₄/RB的比率熒光傳感器及其在多菌靈檢測中的應用，屬于材料合成、可視化檢測、食品質量監測等領域。

背景技術

多菌靈(carbendazim)是一種常見的苯并咪唑類殺菌劑，已廣泛用于農業收獲前和收獲后，主要用于水果、蔬菜和谷類作物，以控制幾種真菌植物病害，如斑點、霉變、霉菌、腐爛和焦斑。然而，多菌靈降解速度慢，殘留量大，具有潛在的致畸性，生殖毒性和致癌性，易在植物體內積累，從而進入食物鏈，對人體健康產生威脅。因此多菌靈的檢測，特別是果蔬和飲用水中多菌靈的檢測具有非常重要的現實意義。

目前，現有多菌靈檢測技術中，首選的方法是將液相色譜與不同的檢測器單元組合檢測，國家標準中是采用反相高效液相色譜法對其進行檢測分析。液相色譜儀法通常需要進行復雜、耗時的樣品預處理，限制了其在快速微量檢測中的應用，因此迫切需要靈敏性更強、選擇性更好、更高效的分析方法，用于多菌靈的快速痕量檢測。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種基于g-C₃N₄/RB的比率熒光傳感器，用于高靈敏度可視化定量檢測多菌靈殘留，該傳感體系可實現可靠、方便、現場的多菌靈殘留檢測。

本發明中作為傳感體系核心的快速視覺比率熒光傳感器，是通過整合設計的g-C₃N₄和羅丹明B來實現選擇性定量檢測多菌靈。多菌靈通過靜電作用富集到g-C₃N₄納米片上，形成π-π堆積，另一方面，多菌靈的氧化還原電位為+1.052V，位于g-C₃N₄的導帶能-1.09V(CB)和價帶能+1.56V(VB)之間。適當的能級促進激發態電子從g-C₃N₄納米片轉移到目標分析物多菌靈分子，從而導致g-C₃N₄藍色發射熒光猝滅。而羅丹明B作為參考信號，其在570nm處的橙黃色熒光沒有任何變化，因此會導致從藍色到粉紅色再到橙色的明顯的比率熒光顏色變化。其對于多菌靈的檢測限可低至5.89nM。此外，該比率熒光傳感體系已成功應用于實際樣品中的得多菌靈檢測，為構建針對微量危害物檢測的可視化定量體系提供了一種新方法。

本發明基于g-C₃N₄/RB的比率熒光傳感器，是由g-C₃N₄和RB溶液的復合體系構成，所述復合體系中g-C₃N₄與RB的熒光強度比為3.5。

本發明基于g-C₃N₄/RB的比率熒光傳感器的制備方法，包括如下步驟：

步驟1：g-C₃N₄納米片的制備