一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器及其制备方法与应用，将香豆素型离子液体[P

【技术实现步骤摘要】
一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于材料制备及分析检测领域，具体涉及一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器及其制备方法，并应用于实际样品中水产品新鲜度无损、快速的可视化监测。

技术介绍

[0002]随着我国经济的稳步发展，消费者对海鲜的消费需求不断增加。然而，水产品在运输过程中由于储存条件不当容易发生变质和恶化。因此，对水产品新鲜度进行快速的有效监测是水产品消费市场亟待解决的问题。富含蛋白质的食品，如海鲜和肉类，在食品加工和制造过程中会受到微生物的入侵，分解出游离氨基酸，然后通过脱羧酶转化为生物胺，生物胺是食品发生腐败的标志物之一。因此，生物胺的监测对新鲜度评估至关重要。
[0003]国家标准中对水产品新鲜度的评价有四种方法，分别是感官评价法、微生物指标法、K值和总挥发性盐基氮(TVB
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N)。然而，这些大部分的传统新鲜度测定方法是有损测定，操作复杂，检测耗时，这都与食品的消费性质和即食性质背道而驰。此外，传统的光学仪器是通过检测荧光强度的变化来判断水产品的腐败过程，但这个过程会受到外部环境因素的影响，如温度、溶剂和pH。随着表征仪器的快速发展，越来越多的仪器方法被用于食品中挥发性胺的监测，如液相色谱法、气相色谱
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质谱法、液相色谱
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质谱法和电泳技术等。然而，这些仪器的检测过程耗时长、预处理复杂，因此很难在实际检测过程中得到广泛应用。海鲜的食用性、消费性使得设计一种即时、快速、无损的水产品新鲜度监测方法变得十分迫切。
[0004]离子液体作为一种新型的绿色溶剂，具有蒸汽压低、导电性高、可设计性好等优点，已逐渐被广泛应用于有机合成、电化学、萃取分离等领域。近年来，有不少研究者利用离子液体(ILs)实现对氨捕集的相关研究。但是，基于ILs可调性将其设计成荧光离子液体FIL实现对挥发性生物胺的监测鲜有报道。
[0005]为了解决实际样品中水产品新鲜度检测的前处理复杂、操作繁琐、测定时间长等问题，本专利技术设计了一种pH敏感型的荧光离子液体[P
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HDC]，用于可视化监测食品新鲜度。通过食物腐败挥发出的生物胺气体所提供的碱性环境，[P
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HDC]呈现荧光“开启”响应。此外，将[P
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HDC]通过浸渍的方式制备成纸基，对于NH3的响应具有良好的灵敏度、选择性、抗干扰性和可逆性，为即时、无损、可视化监测食品新鲜度提供了一种新方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器及其制备方法与应用。
[0007]本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器的制备方法，所述的制备方法为：
[0009]将香豆素型离子液体加入乙醇中，在室温下搅拌均匀(优选搅拌时间1min)，得到混合液；取一张滤纸平铺放入混合液至完全浸没(优选浸没时间1～5min)，然后取出风干
(优选风干时间1～2min)，得到所述的纸基传感器；
[0010]所得纸基传感器在紫外灯下具有蓝色荧光；
[0011]所述香豆素型离子液体与乙醇的用量比例为0.2～0.5(g)：3～15(mL)；
[0012]所述香豆素型荧光离子液体的化学式为[P
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HDC]，结构式如下所示：
[0013][0014]本专利技术制备的基于香豆素型离子液体的纸基传感器置于不同浓度的NH3环境中，纸基传感器的荧光会发生荧光“开启”响应，并呈现不同程度的荧光增强。NH3的环境浓度越大，纸基传感器发生“荧光”开启所需的时间越短。本专利技术纸基传感器对NH3的检测具有可逆性，将其置于NH3环境中，纸基会发生荧光增强现象，放置在通风环境中1～5min，纸基传感器的荧光又发生熄灭。
[0015]因此，本专利技术还涉及一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器在NH3以及挥发性生物胺的检测中的应用。本专利技术纸基传感器对NH3的检测表现出优异的选择性。并且，将其置于TMA、二乙胺、腐胺、苄胺、组胺、乙胺、吡咯烷、三乙胺和吗啉这些挥发性生物胺中，纸基传感器均发出明亮的蓝色荧光，有明显的视觉检测效果。
[0016]为了评估[P
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HDC]对NH3的传感性能，在365nm激发波长、激发与发射狭缝宽度分别为1～20nm和1～10nm下对NH3进行滴定。随着NH3浓度的增加，[P
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HDC]的荧光强度逐渐增大。采集反应前、反应后荧光光谱数据，以NH3的浓度为横坐标，反应前后[P
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HDC]溶液的荧光强度之差为纵坐标，绘制得到标准拟合曲线。
[0017]荧光强度与NH3浓度在85至380mg/L之间的呈现良好的线性关系，该方程式可描述为y＝12.77x
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340.25，R2＝0.9967；NH3的检测限为0.3mg/L。随着NH3浓度的增加，[P
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HDC]在相同时间内的荧光增强越来越显著，逐渐由暗淡的蓝色荧光变为耀眼的亮蓝色荧光。
[0018]通过将反应前[P
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HDC]溶液置于实际待测环境中，静置反应3～60s之后，采集反应后荧光光谱数据，代入标准拟合曲线，即可获得实际待测环境中NH3的浓度信息。
[0019]本专利技术香豆素型荧光离子液体[P
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HDC]的激发波长为365nm，发射波长为378～550nm。
[0020]本专利技术的有益效果在于：
[0021]本专利技术设计使用了一种基于离子液体型荧光探针的纸基传感器，利用其高特异性和选择性，实现了对水产品新鲜度即时、无损的可视化检测。该纸基传感器对NH3的响应快速、可逆、并且具有良好的抗干扰性。该离子液体可通过浸渍的方式负载在滤纸上，在接触NH3后，呈现从深蓝色到亮蓝色的荧光“开启”响应，达到便携式、实时检测生物胺的目的。基于羟基香豆素离子液体的纸基传感器具有良好的选择性、灵敏度和重复使用性，为水产品新鲜度的可视化监测提供了一种新方法。
[0022]本专利技术以荧光离子液体[P
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HDC]为荧光/比色探针，以低浓度NH3为待测物，通过NH3与[P
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HDC]特异性结合使探针的荧光增强，根据以反应前后的荧光强度之差为纵坐标，NH3浓度为横坐标拟合的线性曲线进行定量分析，实现对实际环境中NH3的准确识别和定量检测。同时，将[P
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于香豆素型离子液体的纸基传感器的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为：将香豆素型离子液体加入乙醇中，在室温下搅拌均匀，得到混合液；取一张滤纸平铺放入混合液至完全浸没，然后取出风干，得到所述的纸基传感器；所述香豆素型荧光离子液体的化学式为[P
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HDC]，结构式如下所示：2.如权利要求1所述的基于香豆素型离子液体的纸基传感器的制备方法，其特征在于，所述香豆素型离子液体与乙醇的用量比例...

【专利技术属性】
技术研发人员：车思莹，潘舒佳，佘远斌，付海燕，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：