一种利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法，其特征在于，包括：配制不同浓度的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，以铬离子的浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，得到线性关系曲线；将罗丹明类荧光探针溶液加入到NaOH/NaH2PO4缓冲溶液中得到含有荧光探针的缓冲体系，加入待测的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，根据步骤4中得到的线性关系曲线，计算铬离子的浓度。本发明专利技术荧光探针能选择性识别三价铬离子，并且不受其它常见离子的干扰、荧光强度高、荧光强度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于荧光探针材料检测方法领域，特别涉及一种利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法。
技术介绍
铬是一种自然界中常见的元素，在地球上分布广泛。常见的铬元素化合物的化合价主要是+3、+6价，它在保证人类健康、调节植物生长、促进工业发展等方面具有极其重要的作用。在人类健康方面，三价铬是平衡人体和动物饮食的主要元素，人体和动物体每天大概需求50-200μg。并且，三价铬在糖类、蛋白质、脂肪和核酸的新陈代谢中起着至关重要的作用。首先，铬元素可以抑制突变，有一定的防癌作用；其次，铬元素可以调节糖代谢，一定程度上可以预防糖尿病；再者，铬元素可以调节脂肪代谢，可以降低胆固醇和甘油三脂的含量。在调节植物生长方面，微量的铬会使得植物体内酶的活性得到提高，可以提高植物的光合作用，增强植物对疾病的抵抗能力进而提高农作物的产量。在工业方面，铬是工业生产过程中是必不可或缺的，比如皮革制造、镀层、木材防腐剂、颜料等，其中三价铬广泛应用金属材料、金属加工材料、金属材料的热处理等行业，三价铬含量对镀层质量至关重要。目前，我国地表中水中三价铬的含量为0.5mg/L，该含量可以满足人体中正常铬的需求量，过量的铬离子对人体健康会造成伤害。随着人们生活水平的提高，在装饰建筑材料的大量使用，使越来越多的铬暴露在环境中，这对环境是一种负担，同时对人类健康也是存在一种潜在的威胁。因此，一种具有良好选择性、方便、快速检测铬离子的方法对于环境的保护和监测显得尤为重要。传统的三价铬离子的检测需要借助大型仪器，多数使用伏安法、原子吸收光谱法、表面等离子体增强共振散射以及最近比较受关注的比色法等，虽然这些方法可以用来检测三价铬离子，但是由于仪器体积庞大而受到限制。例如硫酸亚铁铵滴定法可以用来检测三价铬离子，但是由于样品中含有大量的钒对体系产生很大的影响，因此限制此方法的使用。常见的二苯碳酰二肼分光光度法具有设备简
单、精密、检测线低而被广泛使用，但是该法需要使用加热来煮沸消解，从而易引起爆沸，煮沸水样的体积难以把握，从而影响检查的准确性和灵敏度。电感耦合法等离子炬为激发光源的一类光谱分析方法，已在常规分析中广泛使用，具有分析速度快、精密度高等优点，但在分析过程中样品需要消解，而且需要借助大型仪器，不利于实时监测。而荧光探针法主要是荧光探针物质与重金属离子发生络合作用，通过肉眼可以观察到颜色的变化，具有简单、快速、灵敏度高等优点。申请人申请的中国专利201510869087.0“检测汞离子的反应型罗丹明类荧光探针及其制备与应用”，在乙腈溶液中，使用荧光光谱法，在激发波长为560nm，检测发射波长为580nm，检测汞离子的浓度在0.89-60μM的范围达到一个很好地线性，采用荧光探针法检测汞离子溶液，可实现对汞离子的实时和快速的检测，在环境检测方面有较好的应用前景。中国专利201310410725.3“利用γ-聚谷氨酸稳定的金纳米颗粒检测三价铬离子的方法”，在硼氢化钠溶液中加入不同浓度的三价铬离子，γ-聚谷氨酸稳定的金纳米颗粒对三价铬离子有较好的灵敏性和选择性。罗丹明B类荧光染料是一种很好的生物荧光物质，具有良好的光物理性质，其吸收和发射都在长波处(＞550nm)，荧光量子产率高，摩尔消光系数大，背景干扰小等优点，因此在发展荧光探针方面具有重要应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的新方法，该方法操作简单、检测快速且灵敏度高，能进行溶液中三价铬离子的高灵敏识别。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种罗丹明类荧光探针在检测三价铬离子含量中的应用。优选地，所述的罗丹明类荧光探针的结构式为：本专利技术还提供了一种利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法，其特征在于，包括：步骤1：配制罗丹明类荧光探针溶液；步骤2：配制三价铬离子溶液；步骤3：配制pH＝6.0～7.0的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液；步骤4：分别将步骤1得到的罗丹明类荧光探针溶液加入到步骤3得到的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液中得到多个含有荧光探针的缓冲体系，分别加入不同体积的步骤2所得的三价铬离子溶液，得到不同浓度的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，以铬离子的浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，得到线性关系曲线；步骤5：将步骤1得到的罗丹明类荧光探针溶液加入到步骤3得到的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液中得到含有荧光探针的缓冲体系，加入待测的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，根据步骤4中得到的线性关系曲线，计算铬离子的浓度。优选地，所述的步骤1中的罗丹明类荧光探针的结构式为：优选地，所述的步骤1中的罗丹明类荧光探针溶液的配制方法包括：称取一定摩尔量的罗丹明类荧光探针在乙腈溶剂中配置成100mL浓度为1x10-3M的荧光探针溶液，然后取1mL上述的浓度为1x10-3M的荧光探针溶液加入到10mL容量瓶中，然后用乙腈溶剂定容、摇匀，得到1x10-4M的荧光探针溶液，取1mL上述的浓度为1x10-4M的荧光探针溶液加入到10mL容量瓶中，然后用乙腈溶剂定容、摇匀，得到1x10-5M的罗丹明类荧光探针溶液。更优选地，所述的乙腈溶剂的纯度为95～98wt％。优选地，所述的步骤2中的三价铬离子溶液的配制方法包括：称取一定摩尔量的三价铬化合物在乙腈溶剂中配置成100mL浓度为1x10-3M的三价铬离子溶液，然后取1mL上述的浓度为1x10-3M的三价铬离子溶液加入到10mL的容量瓶中，然后用乙腈溶剂定容、摇匀，得到浓度为1x10-4M的三价铬离子溶液，然后取1mL上述的浓度为1x10-4M的三价铬离子溶液加入到10mL的容量瓶中，
然后用乙腈溶剂定容、摇匀，得到浓度为1x10-5M的三价铬离子溶液。更优选地，所述的三价铬化合物的纯度为95～98wt％。优选地，所述的步骤3中的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液的配制方法包括：称取氢氧化钠配制0.1mol/L的氢氧化钠溶液，称取磷酸二氢钠0.68g，加入0.1mol/L的氢氧化钠溶液29.1mL，用水稀释至100mL，得到pH＝6.0～7.0的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液。更优选地，所述的磷酸二氢钠的纯度为95～98wt％，所述的氢氧化钠的纯度为95～98wt％。优选地，所述的步骤4中的罗丹明类荧光探针溶液的用量为10μL，所述的步骤5中的罗丹明类荧光探针溶液的用量为10μL。优选地，所述的罗丹明类荧光探针对三价铬离子溶液的检测限达1.0μM。本专利技术的罗丹明类的荧光探针在乙腈溶液中与三价铬离子发生络合，颜色由无色变成红色，使用荧光光谱法，在激发波长为560nm，检测其发射波长为582nm，此荧光探针的荧光强度随着三价铬离子浓度的增加而增加的特性，进行的高灵敏度检测。在三价铬离子的浓度为1.0-55μM的范围内，荧光探针的荧光强度变化值与三价铬离子的浓度成良好的线性关系，相关系数为0.952。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术荧光探针能选择性识别三价铬离子，并且不受其它常见离子的干扰、荧光强度高。(2)采用本专利技术所制备的荧光探针进行三价铬离子的检测，检测过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种罗丹明类荧光探针在检测三价铬离子含量中的应用。

【技术特征摘要】
1.一种罗丹明类荧光探针在检测三价铬离子含量中的应用。2.一种利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法，其特征在于，包括：步骤1：配制罗丹明类荧光探针溶液；步骤2：配制三价铬离子溶液；步骤3：配制pH＝6.0～7.0的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液；步骤4：分别将步骤1得到的罗丹明类荧光探针溶液加入到步骤3得到的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液中得到多个含有荧光探针的缓冲体系，分别加入不同体积的步骤2所得的三价铬离子溶液，得到不同浓度的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，以铬离子的浓度为横坐标，荧光强度为纵坐标作图，得到线性关系曲线；步骤5：将步骤1得到的罗丹明类荧光探针溶液加入到步骤3得到的NaOH/NaH2PO4缓冲溶液中得到含有荧光探针的缓冲体系，加入待测的三价铬离子溶液，静置，在激发波长为560nm的条件下，检测发射波长为582nm的荧光强度，根据步骤4中得到的线性关系曲线，计算铬离子的浓度。3.如权利要求2所述的利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法，其特征在于，所述的步骤1中的罗丹明类荧光探针的结构式为：4.如权利要求1所述的利用罗丹明类荧光探针检测三价铬离子的方法，其特征在于，所述的步骤1中的罗丹明类荧光探针溶液的配制方法包括：称取一定摩尔量的罗丹明类荧光探针在乙腈溶剂中配置成100mL浓度为1x10-3M的荧光探针溶液，然后取1mL上述的浓度为1x10-3M的荧光探针溶液加入到10mL容量瓶中，然后用乙腈溶剂定容、摇匀，得到1x10-4M...

【专利技术属性】
技术研发人员：光善仪，徐曼曼，赵刚，徐洪耀，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海;31