一种用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法技术

一种用共轭聚电解质‑银检测过硫酸根离子浓度的方法，包括以下步骤：（1）将共轭聚电解质水溶液、纳米银溶液和缓冲液溶于水中，搅拌反应后，得均一体系，测量其荧光强度F0；（2）在步骤（1）所得均一体系中，加入含有待测过硫酸根离子的溶液，搅拌反应后，测量其荧光强度F；（3）计算Y=（F0‑F）/F0，再由表达过硫酸根离子与荧光强度之间关系的公式Y=0.526×logC(S2O82‑)+3.044,R=0.955，得过硫酸根离子浓度。本发明专利技术检测方法简单易行、准确、迅速、选择性好、灵敏度高，最低检测限为9×10‑7 mol/L，且在1×10‑6～9×10‑5 mol/L的范围内检测线性良好。

A method for detecting persulfate ion concentration by conjugated polyelectrolyte Silver

A method of using conjugated polyelectrolyte silver to detect the concentration of persulfate ions, including the following steps: (1) the solution of the conjugated polyelectrolyte solution, the nano silver solution and the buffer solution in the water, and after agitating the reaction to obtain a homogeneous system and measure the fluorescence intensity F0; (2) in the homogenization system of step (1), the content is added. After the reaction was measured, the fluorescence intensity of F was measured. (3) Y= (F0 F) /F0 was calculated, and then the formula Y=0.526 x logC (S2O82) +3.044, R=0.955, and the concentration of persulfate ions were obtained by the formula for the relationship between the ion of persulfate and the intensity of fluorescence. The detection method of the invention is simple, accurate, rapid, selective and sensitive, and the minimum detection limit is 9 * 10, 7 mol/L, and the detection linearity is good in the range of 1 x 10 6~9 x 10 5 mol/L.

【技术实现步骤摘要】
一种用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法
本专利技术涉及一种检测过硫酸根离子浓度的方法，具体涉及一种用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法。
技术介绍
过硫酸盐具有强氧化性，已被广泛用于水和土壤的去污、电路板制造、化妆品和聚合等许多方面。例如，作为优良引发剂的过硫酸铵可用于水性胶粘剂合成。水性粘合剂是常用于粘合卷烟和滤嘴的一种重要原材料。作为香烟的重要组成部分，水性粘合剂的成分也是卷烟质量和档次的关键影响因素之一。因此，检测水性粘合剂中有害化学物质的方法已被日益重视。在水性粘合剂中常有一些化学物质如过硫酸铵可能危害呼吸系统和免疫系统，导致或加剧如哮喘和皮肤反应等疾病。因此，监测过硫酸铵在水性粘合剂中的含量很有必要，检测过硫酸根的方法也逐渐发展起来。2000年，F.DeOliveira等用普鲁士蓝（PB）修饰的铂盘电极通过伏安法检测过硫酸根的含量，在5×10-5～3×10-3M范围内有较好的线性（Microchem.J.,2000,64,155-159）；2003年，F.DeOliveira等又采用普鲁士蓝薄膜修饰的玻碳圆盘电极经流动注射安培法测定过硫酸盐的含量，其检测限为9.0×10-5M（Sensors,2003,3,371-380）；2015年，Zhao等通过微波活化使过硫酸盐与亚甲基蓝迅速反应，实现亚甲基蓝快速脱色，从而达到对过硫酸盐的快速、简单检测，该方法在0～1.5mM范围内有良好的线性，其最低检测限达到2.8×10-6M（J.Environ.Sci.,2015,31,235-239）；2016年，Xu等利用了低浓度的过硫酸盐可以使三角形银纳米片在670nm处的吸收有明显的减弱，从而实现S2O82-比色检测，该方法在0.1～0.7mM有良好的线性关系，其检测限为1×10-5M（Anal.Methods,2016,8,1483-1488）。但是，以上技术过程较繁琐，对设备要求较高，分析过程费时费力，分析灵敏度不高，不利于通常含较低浓度过硫酸盐的实际生产和监控应用。荧光检测具有简单、快速、灵敏、无需标记等特点，已广泛用于亚硫酸氢根离子或亚硫酸根离子（CN106496197A）、硫离子（CN103323440A、CN102004100A、CN106442448A）、硫代硫酸根离子（CN106770103A）等的检测，但其探针合成复杂，且探针往往对细胞或生物体具有一定毒性，检测过程复杂、耗时，合成方法不易掌握。共轭聚合物是一类新型的高灵敏荧光传感检测平台，已有专利报道用于氟离子（CN105295009A）、铜离子（CN101824139A）、ATP（CN105348493A）和BSA（CN103588960A）等生物分子及细胞（CN105348493A）等的检测，但是，大部分的共轭聚合物探针只能溶于有机溶剂，水溶性较差，合成过程繁琐费时。
技术实现思路
本专利技术更进一步所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种简单易行、准确、迅速、高灵敏，最低检测限为9×10-7mol/L，且检测线性良好的用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，包括以下步骤：（1）将共轭聚电解质水溶液、纳米银溶液和缓冲液溶于水中，搅拌反应后，得均一体系，测量其荧光强度F0；（2）在步骤（1）所得均一体系中，加入含有待测过硫酸根离子的溶液，搅拌反应后，测量其荧光强度F；（3）计算Y=（F0-F）/F0，再由表达过硫酸根离子与荧光强度之间关系的公式Y=0.526×logC(S2O82-)+3.044,R=0.955，得过硫酸根离子浓度。步骤（1）中，在加入S2O82-离子之前测得共轭聚电解质-银纳米片体系的荧光强度，加入S2O82-离子后，该体系中的荧光被猝灭，通过检测荧光的变化，再通过测试不同S2O82-离子浓度下的荧光强度值，得到表达过硫酸根离子与荧光强度之间关系的公式，最终计算出S2O82-离子浓度。优选地，步骤（1）中，所述共轭聚电解质为聚芴类，带正电荷发蓝色荧光，含吡啶基团，具有水溶性的特点。优选地，步骤（1）中，所述共轭聚电解质的化学结构通式为：，其中，n为86～258中的整数。所述共轭聚电解质的特点主要在于聚芴所含有的蓝光基团，使共轭聚电解质有发蓝光的优良特性，具有荧光信号放大效应，且由于含有吡啶基团和优秀的共轭配位基团，使得所述共轭聚电解质可以与银纳米材料有效复合，而吡啶还具有良好的水溶性，使得共轭聚电解质易溶于水，适用于更广的范围。优选地，所述共轭聚电解质的合成方法，包括以下步骤：1）将水、二甲基甲酰胺和二异丙胺的混合溶液除氧后，在氮气保护下，加入2,7-二碘-9,9-二(6'-(N,N,N-三甲基铵基)-己基)溴芴、2,6-二乙炔基吡啶、四三苯基膦钯和CuI，加热反应至溶液呈棕黄色，冷却至室温，离心去除不溶物，滤液旋转浓缩；2）将步骤1）所得浓缩物滴入搅拌的丙酮-乙醚混合液中，静置，去除上层清液，下层进行离心处理，重复前述操作≥1次，真空干燥，即成。优选地，步骤1）中，所述水、二甲基甲酰胺和二异丙胺的体积比为1.5～2.5:2～4:1。水在所述比例下，更有利于水溶性聚合物的形成。优选地，步骤1）中，所述除氧的时间为5～15min。优选地，步骤1）中，2,7-二碘-9,9-二(6'-(N,N,N-三甲基铵基)-己基)溴芴、2,6-二乙炔基吡啶、四三苯基膦钯和CuI的摩尔比为8～15:8～15:1:1，所述原料的总摩尔数与水、二甲基甲酰胺和二异丙胺总体积的的摩尔体积比为0.005～0.030mol/L。所述四三苯基膦钯和CuI的含量越高，则反应越快，但若含量过高，则将不利于形成所需均匀聚合度的聚合物。优选地，步骤1）中，所述加热反应的温度为40～60℃，时间为12～40h。过高的温度和过长的时间都难以得到合适分子量大小的聚电解质。优选地，步骤2）中，步骤1）所得浓缩物与步骤2）所述丙酮-乙醚混合液的质量比为0.8～3.0:100（更优选1.0～1.5:100）。使用丙酮-乙醚混合液溶解杂质，有利于电解质的分离。优选地，步骤2）中，所述丙酮-乙醚混合液中丙酮与乙醚的体积比为1.2～1.8:1。优选地，步骤2）中，所述滴入的速度为0.5～1.0mL/min。滴加的速度过快或过慢，都不利于反应的平稳进行。优选地，步骤2）中，所述搅拌的速度为400～700r/min。转速过快或过慢均不利于充分反应。优选地，步骤1）中，所述2,7-二碘-9,9-二(6'-(N,N,N-三甲基铵基)-己基)溴芴的合成方法是：在2,7-二碘-9,9-二(6'-溴己基)芴中以质量比1:35～45:40～55加入三甲胺和四氢呋喃，在40～60℃下，加热回流2～4d，减压蒸干后，用乙醚洗涤，即得白色固体产物。优选地，所述2,7-二碘-9,9-二(6'-溴己基)芴的合成方法是：将质量浓度40～60%的氢氧化钾水溶液搅拌升温至70～80℃后，加入质量比为5～10:1:30～40的2,7-二碘芴、四丁基溴化铵和1,6-二溴己烷，所述氢氧化钾的质量为2,7-二碘芴、四丁基溴化铵和1,6-二溴己烷总质量的15～20倍，保温反应10～2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用共轭聚电解质‑银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将共轭聚电解质水溶液、纳米银溶液和缓冲液溶于水中，搅拌反应后，得均一体系，测量其荧光强度F0；（2）在步骤（1）所得均一体系中，加入含有待测过硫酸根离子的溶液，搅拌反应后，测量其荧光强度F；（3）计算Y=（F0‑F）/F0，再由表达过硫酸根离子与荧光强度之间关系的公式Y=0.526×logC(S2O82‑)+3.044, R=0.955，得过硫酸根离子浓度。

【技术特征摘要】
1.一种用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将共轭聚电解质水溶液、纳米银溶液和缓冲液溶于水中，搅拌反应后，得均一体系，测量其荧光强度F0；（2）在步骤（1）所得均一体系中，加入含有待测过硫酸根离子的溶液，搅拌反应后，测量其荧光强度F；（3）计算Y=（F0-F）/F0，再由表达过硫酸根离子与荧光强度之间关系的公式Y=0.526×logC(S2O82-)+3.044,R=0.955，得过硫酸根离子浓度。2.根据权利要求1所述用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述共轭聚电解质为聚芴类，带正电荷发蓝色荧光，含吡啶基团，具有水溶性的特点。3.根据权利要求1或2所述用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述共轭聚电解质的化学结构通式为：，其中，n为86～258中的整数。4.根据权利要求3所述用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于，所述共轭聚电解质的合成方法，包括以下步骤：1）将水、二甲基甲酰胺和二异丙胺的混合溶液除氧后，在氮气保护下，加入2,7-二碘-9,9-二(6'-(N,N,N-三甲基铵基)-己基)溴芴、2,6-二乙炔基吡啶、四三苯基膦钯和CuI，加热反应至溶液呈棕黄色，冷却至室温，离心去除不溶物，滤液旋转浓缩；2）将步骤1）所得浓缩物滴入搅拌的丙酮-乙醚混合液中，静置，去除上层清液，下层进行离心处理，重复前述操作≥1次，真空干燥，即成。5.根据权利要求4所述用共轭聚电解质-银检测过硫酸根离子浓度的方法，其特征在于：步骤1）中，所述水、二甲基甲酰胺和二异丙胺的体积比为1.5～2.5:2～4:1；步骤1）中，所述除氧的时间为5～15min；步骤1）中，2,7-二碘-9,9-二(6'-(N,N,N-三甲基铵基)-己基)溴芴、2,6-二乙炔基吡啶、四三苯基膦钯和CuI的摩尔比为8～15:8～15:1:1，所述原料的总摩尔数与水、二甲基甲酰胺和二异丙胺总体积的的摩尔体积比为0.005～0.030mol/L；步骤1）中，所述加热反应的温度为40～60℃，时间为12～40h；步骤2）中，步骤1）所得浓缩物与步骤2）所述丙酮-乙醚混合液的质量比为0.8～3.0:100；步骤2）中，所述丙酮-...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄红梅，肖毅，史慧珍，杜慧凤，何晓晓，张友玉，
申请(专利权)人：湖南师范大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43