一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，包括以下步骤：S1：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针与稀释液混合，得到酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液；S2：制备含有Cr(VI)的水溶液，得到样品待测液；S3：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液与样品待测液混合得到混合溶液；S4：检测混合溶液的荧光强度变化，当混合溶液的荧光强度变弱时，表明样品待测液含有Cr(VI)；当混合溶液的荧光强度无变化时，样品待测液中不含有Cr(VI)。实现了对Cr(VI)的高选择性、高灵敏度、快速、操作简便的检测。便的检测。便的检测。

【技术实现步骤摘要】
一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法


[0001]本专利技术涉及荧光探针检测
，尤其涉及一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针 检测Cr(VI)的方法。

技术介绍

[0002]随着现代工业的快速发展，重金属污染越来越严重。其中，铬是一种被广泛应用于冶 金、电镀、制革、颜料染料生产、塑料合成、陶瓷制备中的工业原料，是一种常见的重金 属污染物。金属铬在水中主要以三价和六价形式存在。Cr(III)价态在强还原条件时热力学 最稳定，而Cr(VI)价态则主要存在于氧化性条件下，说明其具有强氧化性，易被还原。三 价铬是哺乳动物新陈代谢不可或缺的微量元素，除了胰岛素，Cr(III)也负责控制血糖水平， 在某些情况下也被用于治疗糖尿病；同时也能降低血液中低浓度脂蛋白的浓度来控制血液 中胆固醇水平，对于生命体来说适当补充Cr(III)有积极作用。Cr(VI)极易溶于水溶液中， 它在水溶液中主要以H2CrO4，HCrO4‑
，Cr2O
72
‑
，CrO
42
‑
的形式存在，然而Cr(VI)无论以哪 种形态存在都具有严重的毒害性，能够在环境中转移，易被生命体吸收聚集，容易渗透细 胞膜对细胞体自身产生有害影响，具有高毒性和强致癌性，其毒性是Cr(III)的100倍，被 人体吸收积累后，会刺激消化道、呼吸道、皮肤和粘膜等，也易引起肝脏、肾脏问题。Cr(VI) 浓度超标会引起生命体不可逆转的伤害，如浓度为3mg/L即会导致淡水鱼死亡，浓度为 0.01mg/L会引起一些水生生物死亡，影响水质自身的自净能力。
[0003]传统检测Cr(VI)的方法有离子色谱法(IC)、紫外
‑
可见分光光度法(UV
‑
vis)、高效 液相色谱
‑
电感耦合等离子体质谱法(HPLC
‑
ICP
‑
MS)和离子色谱
‑
电感耦合等离子体质谱 法(IC
‑
ICP
‑
MS)。这些方法虽然能精确测定Cr(VI)的含量，但存在着检测设备昂贵、检 测过程复杂且需要专业的人员操作的缺点，对于家庭诊断或现场规模检测仍具有一定的局 限性。
[0004]针对日益增长的Cr(VI)检测需求，迫切地需要建立一种灵敏度高、检出限低、检测时 间短、操作简单、便携的检测技术，用于实时、快速检测环境中的微量Cr(VI)。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针 检测Cr(VI)的方法，其解决了现有技术中存在的检测方法复杂，时间长的问题。
[0006]本专利技术一方面，提供一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，包括 以下步骤：
[0007]S1：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针与稀释液混合，得到酞菁铁聚合物纳米片荧光探 针溶液；
[0008]S2：制备含有Cr(VI)的水溶液，得到样品待测液；
[0009]S3：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液与样品待测液混合得到混合溶液；
[0010]S4：检测混合溶液的荧光强度变化，当混合溶液的荧光强度变弱时，表明样品待测
液 含有Cr(VI)；当混合溶液的荧光强度无变化时，样品待测液中不含有Cr(VI)。
[0011]进一步地，步骤S1中，所述酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液的浓度为0.1
‑
0.01 mg/mL。
[0012]有益效果：在专利技术实施例中，以0.04mg/mL浓度为例进行具体说明，在该浓度下，酞 菁铁聚合物纳米片荧光探针的荧光强度最佳。但可以理解地是，在上述浓度范围内，酞菁 铁聚合物纳米片荧光探针均可实现本专利技术的效果。
[0013]进一步地，步骤S1中，所述稀释液为二甲基亚砜。
[0014]进一步地，步骤S2中，所述样品包括自来水、湖水、土壤、牛奶、饲料、护肤品中的 任一种。
[0015]进一步地，步骤S3中，酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液/样品待测液的体积比为9： 1
‑
1:9。
[0016]有益效果：随着酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液/样品待测液比值的增加，荧光逐 渐增强，在比值达到9：1时，荧光强度最大。本专利技术的实施例中以9：1的体积比进行检 测，但可以理解的是体积比在该范围内均可实现本专利技术的效果。
[0017]进一步地，步骤S4中的检测步骤包括：
[0018]1)利用荧光分光光度计测量含有不同浓度的Cr(VI)标准溶液在490nm处荧光发射波长 强度，并通过公式计算荧光强度变化值；
[0019]2)确定荧光强度变化值与不同浓度的Cr(VI)之间的线性关系公式；
[0020]3)测量待测浓度Cr(VI)溶液在加入酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液前后的荧光强 度，并利用步骤1)的公式计算荧光强度变化值；
[0021]4)利用线性关系公式，计算得到待测浓度Cr(VI)溶液中Cr(VI)的浓度值。
[0022]进一步地，步骤1)中，当Cr(VI)浓度范围为8
×
10
‑5M
–2×
10
‑3M时，荧光强度变化值 以公式F0–
F1计算，其中，F0是样品待测液中加入酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液前的 荧光强度值，F1是样品待测液中加入酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液后的荧光强度值， 激发波长为410nm；
[0023]步骤2)中，所述线性关系公式为(F0‑
F)＝7849.58
–
1589.49
×
(
‑
Log C)，其中,C为Cr(VI) 浓度，单位为mol/L，且8
×
10
‑5M<C<2
×
10
‑3M。
[0024]进一步地，步骤3)中，酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液与待测浓度Cr(VI)溶液的体 积比为9：1
‑
1:9。
[0025]进一步地，所述酞菁铁聚合物纳米片荧光探针的制备方法包括：
[0026]1)以四氰基苯和氯化铁为原料，利用微波法制备酞菁铁聚合物；
[0027]2)利用浓硫酸对酞菁铁聚合物进行剥离插层，自组装得到酞菁铁聚合物纳米片荧光探 针。
[0028]本专利技术另一方面，提供一种用于检测Cr(VI)的试剂盒，包括：酞菁铁荧光检测试剂， 所述酞菁铁荧光检测试剂包括酞菁铁聚合物纳米片荧光探针和稀释液，所述稀释液为 DMSO，所述酞菁铁荧光检测试剂的浓度为0.1
‑
0.01mg/mL。
[0029]本专利技术的技术原理为：
[0030]当待测物中含有目标物离子时，酞菁铁聚合物受光激发的电子会转移至Cr
6+
,，通过荧 光共振能量转移效应，使得激发的电子无法回到基态，致使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针与稀释液混合，得到酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液；S2：制备含有Cr(VI)的水溶液，得到样品待测液；S3：将酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液与样品待测液混合得到混合溶液；S4：检测混合溶液的荧光强度变化，当混合溶液的荧光强度变弱时，表明样品待测液含有Cr(VI)；当混合溶液的荧光强度无变化时，样品待测液中不含有Cr(VI)。2.如权利要求1所述的一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于：步骤S1中，所述酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液的浓度为0.1
‑
0.01mg/mL。3.如权利要求1所述的一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于：步骤S1中，所述稀释液为二甲基亚砜。4.如权利要求1所述的一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于：步骤S2中，所述样品包括自来水、湖水、土壤、牛奶、饲料、护肤品中的任一种。5.如权利要求1所述的一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于：步骤S3中，酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液/样品待测液的体积比为9：1
‑
1:9。6.如权利要求1所述的一种利用酞菁铁聚合物纳米片荧光探针检测Cr(VI)的方法，其特征在于：步骤S4中的检测步骤包括：1)利用荧光分光光度计测量含有不同浓度的Cr(VI)标准溶液在490nm处荧光发射波长强度，并通过公式计算荧光强度变化值；2)确定荧光强度变化值与不同浓度的Cr(VI)之间的线性关系公式；3)测量待测浓度Cr(VI)溶液在加入酞菁铁聚合物纳米片荧光探针溶液前后的荧光强度，并利用步骤1)的公式计算荧光强度变化值；4)利用线性关系公式，计算得到待测浓度Cr(VI)溶液中Cr...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗宏，杨佳明，邹骏宇，王阔，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：