一种检测Cr制造技术

本发明专利技术公开了一种检测Cr

【技术实现步骤摘要】
一种检测Cr2O72-的聚芴类荧光传感器及其应用
本专利技术涉及化学传感器
，特别是涉及一种超灵敏聚芴类荧光传感器及检测农田环境中的重铬酸根离子的应用。
技术介绍
随着经济发展和人民生活条件的提高，农田重金属污染日益加剧，事关人类健康，引起全球高度重视。在农田环境中，如水和土壤的污染会影响农作物的生长，降低作物的质量和产量。而且，重金属离子会通过农作物的积累进入食物链中，对动物和人体的健康产生危害。与其他重金属离子相比，六价铬在我们的日常生活中被广泛使用，由于其在整个pH范围内具有良好的水溶性，产生的污染更为普遍。因此世界卫生组织规定，饮用水中的Cr(VI)的含量不超过50μg/L。所以，监测农田中Cr(VI)的含量至关重要，对人类健康具有重大意义。荧光分析法作为一种先进的分析方法，解决了传统重铬酸根离子检测方法存在的问题。该方法操作简单、成本低、灵敏度高、反应迅速。共轭聚合物作为一类特殊的荧光材料，因其分子导线的性质，可以实现荧光响应信号的放大，可以大大提高检测的灵敏度，实现了一种与其他荧光材料相比完全新颖的传感器模型。前期工作的成功表明，共轭聚合物在制备优良性能的荧光传感器方面具有广阔的前景。遗憾的是，与人类健康密切相关的应用于农田检测Cr2O72-的荧光传感器的相关工作报道还是比较少。所以现在需要一种超灵敏聚芴类荧光传感器，用于检测农田环境中的重铬酸根离子。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种检测Cr2O72-的聚芴类荧光传感器及其应用，本专利技术的聚芴类荧光传感器的高灵敏度，能够超痕量检测Cr2O72-。本专利技术是通过如下技术方案实现的：本专利技术的第一方面，提供一种聚芴类荧光化合物，所述聚芴类荧光化合物的化学名称为聚(9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺碳酸酯)，简称P(Fmoc-Osu)，其化学结构式如式(I)所示：优选的，所述聚芴类荧光化合物由以下方法制备：单体Fmoc-Osu在纯BFEE溶液进行电化学聚合：通氮气15min，聚合电位为1.26V，聚合时间为6小时，聚合温度为25℃；聚合完成后产物用无水乙醚冲洗，于真空烘箱中干燥得到聚芴类荧光化合物。优选的，所述单体Fmoc-Osu浓度为0.01moL/L，纯BFEE溶液的用量为5mL。优选的，所述干燥的温度为50℃，时间为12h。上述制备具体的反应式如下：本专利技术的第二方面，提供一种聚芴类荧光传感器，所述聚芴类荧光传感器由上述聚芴类荧光化合物制成。优选的，所述聚芴类荧光传感器由以下方法制备：(1)将聚芴类荧光化合物溶于二甲基亚砜中，得到浓度为2.2×10-3moL/L的母液；(2)向母液加入PBS缓冲溶液，使聚芴类荧光化合物的浓度为2.2×10-5moL/L，得到聚芴类荧光传感器，可作为均相荧光传感器直接使用。优选的，所述聚芴类荧光化合物的加入量为3.7mg；所述二甲基亚砜的加入量为5mL。优选的，所述PBS缓冲溶液的pH＝7.00；所述二甲基亚砜与PBS缓冲溶液的体积比为1:99。本专利技术的第三方面，提供聚芴类荧光传感器在检测Cr2O72-中的应用。本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术提供的荧光传感器在一些常见的阴离子、阳离子和20种氨基酸中没有荧光淬灭现象，而在Cr2O72-中传感器的荧光淬灭现象非常明显。本专利技术的聚芴类荧光传感器可检测浓度为0.025pM-0.4mM范围内的Cr2O72-，且灵敏度高，检测限低至8fM。(2)本专利技术的传感器表现出很高的抗干扰能力，加入单独的阴离子对传感器的传感能力没有影响。用本专利技术的传感器检测农田水、土壤、白菜和胡萝卜中Cr2O72-的含量来评估传感器的应用潜力。结果充分说明荧光传感器P(Fmoc-Osu)可以应用于复杂环境农田实际样品中对Cr2O72-的检测。(3)本专利技术的聚芴类荧光传感器具有广泛的应用，在农田检测、食品样品等领域具有良好的应用前景。附图说明图1：Fmoc-Osu在BFEE中的循环伏安曲线。图2：Fmoc-Osu与P(Fmoc-Osu)的归一化吸收与发射光谱图。图3：a为存在各种阴离子(0.4mM)的情况下，P(Fmoc-Osu)的荧光淬灭效率；b为为存在各种阳离子(0.4mM)的情况下，P(Fmoc-Osu)的荧光淬灭效率。其中，I0对应不含离子的溶液的荧光发射，I对应含有离子溶液的荧光发射。Ex＝335nm图4：存在各种氨基酸(0.4mM)的情况下添加Cr2O72时，P(Fmoc-Osu)的荧光强度。斜纹柱：P(Fmoc-Osu)+氨基酸。黑色柱：P(Fmoc-Osu)+氨基酸+Cr2O72-。Ex＝335nm图5：在DMSO/PBS(1:99,v/v)溶液中存在各种阴离子(0.4mM)的情况下添加Cr2O72-时，P(Fmoc-Osu)的荧光强度。斜纹柱：P(Fmoc-Osu)+竞争阴离子。黑色柱：P(Fmoc-Osu)+竞争阴离子+Cr2O72-。Ex＝335nm图6：a为P(Fmoc-Osu)对不同浓度Cr2O72-的荧光发射光谱，b为不同Cr2O72-浓度所对应P(Fmoc-Osu)的荧光强度线性图。P(Fmoc-Osu):22μM,Ex＝335nm。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。正如
技术介绍
所述，虽然荧光分析法作为一种先进的分析方法，解决了传统重铬酸根离子检测方法存在的问题。但与人类健康密切相关的应用于农田检测Cr2O72-的荧光传感器的相关工作报道还是比较少。基于此，本专利技术提供一种检测Cr2O72-的聚芴类荧光传感器。专利技术人先前的研究证明BFEE可以降低芴的氧化电位，得到芴及其衍生物的高质量聚合物膜，因此本专利技术采用电化学聚合方法。单体Fmoc-Osu可溶于纯BFEE溶液中，故在该体系中进行聚合得到聚合物P(Fmoc-Osu)。如图1所示，从第一个CV周期开始，Fmoc-Osu的起始氧化电位为1.06V。随着CV扫描的继续，氧化还原峰电流密度有规律的进行增加。同时，在工作电极上观察到有褐色的物质沉积。所有这些结果表明P(Fmoc-Osu)可以在BFEE体系中聚合。为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本申请的技术方案。如果实施例中未注明的实验具体条件，通常按照常规条件，或者按照试剂公司所推荐的条件；下述实施例中所用的试剂、耗材等，如无特殊说明，均可通过商业途径获得。实施例1：P(Fmoc-Osu)的制备单体Fmoc-Osu的浓度为0.01moL/L，在纯BFEE溶液(5mL)进行电化学聚合，通氮气15分钟，聚合电位为1.26V，聚合时间为6小时，温度25摄氏度。聚合时无需搅拌，完成后产物用无水乙醚冲洗，于真空烘箱中50摄氏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚芴类荧光化合物，其特征在于，所述聚芴类荧光化合物的化学名称为聚(9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺碳酸酯)，简称P(Fmoc-Osu)，其化学结构式如式(I)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种聚芴类荧光化合物，其特征在于，所述聚芴类荧光化合物的化学名称为聚(9-芴甲基-N-琥珀酰亚胺碳酸酯)，简称P(Fmoc-Osu)，其化学结构式如式(I)所示：





2.根据权利要求1所述的聚芴类荧光化合物，其特征在于，所述聚芴类荧光化合物由以下方法制备：
单体Fmoc-Osu在纯BFEE溶液进行电化学聚合：通氮气15min，聚合电位为1.26V，聚合时间为6小时，聚合温度为25℃；聚合完成后产物用无水乙醚冲洗，于真空烘箱中干燥得到聚芴类荧光化合物。


3.根据权利要求2所述的聚芴类荧光化合物，其特征在于，所述单体Fmoc-Osu浓度为0.01moL/L，纯BFEE溶液的用量为5mL。


4.根据权利要求1所述的聚芴类荧光化合物，其特征在于，所述干燥的温度为50℃，时间为12h。


5.一种聚芴类荧光传感器，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张革，段学民，李斐，高玉芝，李慧，
申请(专利权)人：江西科技师范大学，
类型：发明
国别省市：江西;36