用于银离子、2,4,6-三硝基苯酚可视化检测的荧光探针、制备方法及应用技术

本发明专利技术属于荧光探针制备技术及应用领域，具体涉及一种用于银离子和2,4,6‑三硝基苯酚检测的荧光探针。本发发明专利技术的制备方法包括以喹哪啶酸、3,3′‑二氨基联苯胺和多聚磷酸为原料一步合成荧光探针。本发明专利技术的荧光探针对银离子和2,4,6‑三硝基苯酚具有较好的选择性和可目视化颜色变化，其检测极限分别为1.36μM和0.82μM，可用于自来水、河水等环境水体或土壤中分别识别银离子和2,4,6‑三硝基苯酚，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
用于银离子、2,4,6-三硝基苯酚可视化检测的荧光探针、制备方法及应用
本专利技术属于荧光探针制备及应用
，具体涉及一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚的荧光探针、制备方法及应用。
技术介绍
2,4,6-三硝基苯酚(TNP)又称苦味酸，是硝基芳香类爆炸物(NAEs)中威力较大的爆炸物之一，被广泛使用于工业和民用，如烟花、皮革以及染料等化工行业。在生产、使用及运输过程中对土壤和水体环境造成巨大的污染，是一种潜在的土壤和水系污染物。由于荧光探针在快速、准确、方便和经济性等方面具有一定的优势。近年来，已有很多关于荧光探针识别TNP的报道，如荧光共轭聚合物、小分子荧光团、金属有机骨架以及聚集诱导的发光材料等。其中的小分子有机荧光探针由于具有灵敏度高，选择性好，快速便捷且可实时监测等优点，受到了国内外许多科学家的广泛关注。但目前报道的小分子TNP传感器仍存在合成路线太长、产率低等缺点，极大地限制了它们的实际应用。银材料广泛用于电子、轻工业和制药等行业，产生的工业废水会向环境中释放大量的银离子。因此，银离子是一种广泛分布的环境污染物，即使在低浓度下，也会对环境和人类造成严重且永久性的毒害。用于Ag+检测的传统方法主要有火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法和电化学分析法等。但是以上方法通常具有操作较为复杂、耗时和设备昂贵等缺陷，使它们实际应用中受到很大的局限性，同时在检测的灵敏度和选择性方面也有待改进。先前已经报道了许多用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚单独检测的荧光探针。但是，一种探针材料能够对水系环境中以上两种物质都能够高选择性、高灵敏性、可目视检测则鲜有报道。因此，发展一种合成简单、产率高，兼具高选择性和高灵敏性、可检测水体和土壤环境中银离子和2,4,6-三硝基苯酚TNP的小分子荧光探针，具有很好的应用前景。本专利技术的荧光探针一步反应即可合成，且所用原料来源广泛，使用前无需特殊处理，价格低，产率高达80％以上。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题利用一种合成简单、产率较高的有机小分子荧光探针分别应用于水体环境中银离子和2,4,6-三硝基苯酚的可视化检测。为了达到上述目的，本专利技术采取以下技术方案：具体而言，本专利技术提供了一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚检测的荧光探针L，其结构如下：一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚的荧光检测方法包括以下步骤：用于检测的荧光探针的合成方法为：将3,3′-二氨基联苯胺、喹哪啶酸和多聚磷酸搅拌混合均匀。然后加热到155-165℃搅拌反应48～50h，停止加热，冷却到室温后加入去离子水，用氢氧化钠溶液调节混合液pH＝9～10，抽滤得到褐色固体。无水乙醇重结晶3次，干燥，得到所述的荧光探针L。氢氧化钠溶液溶液浓度为0.1mol/L，可用滴加方式加入。所述的合成方法中，喹哪啶酸和3,3′-二氨基联苯胺按摩尔比计，喹哪啶酸：3,3′-二氨基联苯胺＝2.1～2.3：1。所述的合成方法中，3,3′-二氨基联苯胺(mmol)：多聚磷酸(mL)＝1:(4～6)。所述的合成方法中，反应液冷却到室温后加入去离子水的量与多聚磷酸体积相同。本专利技术还提供上述荧光探针检测、识别环境中银离子和2,4,6-三硝基苯酚的应用。一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚的荧光检测方法的辅助材料为混合溶剂，所述混合溶剂由四氢呋喃(THF)和去离子水组成，混合溶剂中水的体积百分数为40％～60％。将探针L溶于混合溶剂中配制浓度为10-3～10-5mol/L的溶液作为荧光检测材料。本专利技术的有益效果有：(1)本专利技术的荧光检测材料与2,4,6-三硝基苯酚或银离子混合能够导致体系颜色和荧光光谱的明显改变。(2)本专利技术的荧光探针对2,4,6-三硝基苯酚具有很高的选择性。荧光检测材料与其它几种常规硝基芳香类爆炸物混合不能导致体系颜色和荧光光谱的明显改变。(3)本专利技术的荧光探针对银离子检测具有很高的选择性。荧光检测材料与其它几种常规金属离子混合不能导致体系颜色和荧光光谱的明显改变。本专利技术的荧光探针稳定性好，进而能够长期保存使用。(4)本专利技术的荧光探针合成简单，成本低廉，有利于商业化推广应用。本专利技术的荧光探针对银离子和2,4,6-三硝基苯酚具有较好的选择性和可目视化颜色变化，其检测极限分别为1.36μM和0.82μM，可用于自来水、河水等环境水体或土壤中分别识别银离子和2,4,6-三硝基苯酚，具有很好的应用前景。附图说明图1为实施例1制备探针的1HNMR谱图。图2为一些硝基芳香类爆炸物对实施例1制备探针材料的荧光光谱响应图。图3为实施例1制备探针材料的荧光强度与不同浓度2,4,6-三硝基苯酚的荧光光谱响应曲线图。图4为实施例1制备探针材料的2,4,6-三硝基苯酚浓度与荧光信号强度的线性关系图。图5为一些金属离子对实施例1制备探针材料的荧光光谱响应图。图6为实施例1制备探针材料的荧光强度与不同浓度银离子的荧光光谱响应曲线图。图7为实施例1制备探针材料的银离子浓度与荧光信号强度的线性关系图。具体实施方式上述高灵敏高选择性分别识别银离子和2,4,6-三硝基苯酚荧光探针的制备方法、应用及其光谱性能，将通过借助以下实施例来更详细地说明本专利技术。实施例1：(1)喹哪啶酸2.29g(13.2mmol)、3,3'-二氨基联苯胺1.29g(6mmol)和25mL多聚磷酸(PPA)加入到50mL三口烧瓶搅拌混合均匀，加热使其在160℃下搅拌反应48h，停止加热，冷却到室温后加入25mL去离子水。用氢氧化钠溶液调节混合液使pH＝9，过滤得到褐色固体。无水乙醇重结晶3次，干燥，得到探针L，产率：83.6％。实施例2：(1)喹哪啶酸2.39g(13.8mmol)、3,3'-二氨基联苯胺1.29g(6mmol)和36mL多聚磷酸(PPA)加入到100mL三口烧瓶搅拌混合均匀，加热使其在165℃下搅拌反应50h，停止加热，冷却到室温后加入36mL去离子水。用氢氧化钠溶液调节混合液使pH＝10，过滤得到褐色固体。无水乙醇重结晶3次，干燥，得到探针L，产率：84.9％。实施例3：(1)喹哪啶酸2.18g(12.6mmol)、3,3'-二氨基联苯胺1.29g(6mmol)和24mL多聚磷酸(PPA)加入到50mL三口烧瓶搅拌混合均匀，加热使其在155℃下搅拌反应48h，停止加热，冷却到室温后加入24mL去离子水。用氢氧化钠溶液调节混合液使pH＝9，过滤得到褐色固体。无水乙醇重结晶3次，干燥，得到探针L，产率：81.2％。采用核磁共振仪对制得的探针L进行核磁共振分析，结果如下：1HNMR(400MHz,DMSO，单位：ppm，如图1所示):7.61-7.79(m,6H),7.95-7.85(m,4H),8.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚检测荧的光探针L，其特征在于：所述荧光探针L的结构式如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚检测荧的光探针L，其特征在于：所述荧光探针L的结构式如下：





2.根据权利要求1所述的用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚荧光探针L的制备方法，其特征在于，方法步骤如下：
步骤1)：将3,3′-二氨基联苯胺、喹哪啶酸和多聚磷酸加入到三口烧瓶搅拌混合均匀，
步骤2)：加热到155～165℃搅拌反应48～50h，停止加热，冷却到室温后加入去离子水；
步骤3)：用氢氧化钠溶液调节混合液pH＝9～10，抽滤得到褐色固体；
步骤4)：无水乙醇重结晶3次，干燥，得到所述的荧光探针L。


3.根据权利要求2所述的一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚的荧光探针L的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，喹哪啶酸和3,3′-二氨基联苯胺按摩尔比计2.1-～2.3：1。


4.根据权利要求2所述的一种用于银离子和2,4,6-三硝基苯酚荧光探针L的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，3,3′-二氨基联苯胺：多聚磷酸摩尔体积比＝1:4～6。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌，江帆，马祥梅，马静，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34