一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法，包括以下步骤：S1、荧光染料溶液的配制：配制荧光素稀释液、香豆素7稀释液、花青稀释液；S2、污染物溶液的配制：配制稀释后的PFBA溶液、PFOA溶液、PFDA溶液、PFUdA溶液、PFDoA溶液；S3、荧光传感器阵列的构建及全氟化合物的检测：将样品放入荧光光谱仪中检测；本发明专利技术检测方法所用染料易于获得且荧光稳定性较强，利用传感器阵列检测可以检测出结构相近的全氟化合物，操作简便。操作简便。操作简便。

【技术实现步骤摘要】
一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法


[0001]本专利技术涉及刮泥机
，具体是涉及一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法。

技术介绍

[0002]全氟和多氟化合物(PFAS)是一类人工合成的脂肪烃类化合物，PFAS因其独特的惰性、疏水疏油性、良好的滑动性、拒污性等，被广泛应用于纺织品、涂料、化工、纸张和包装等领域。在食品接触材料相关领域，PFAS最广泛的用途是作为生产聚四氟乙烯(PTFE)、不粘锅涂层以及被添加到用于盛放热的油腻食品的纸制品中，而N
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乙基全氟辛基磺酰氨基乙醇(EtFOSE)则被广泛用于造纸处理。由于全氟化合物是一种出色的表面活性剂，因此也常常添加入油墨中，帮助其中的组分进行分散。目前，全氟化合物用于纸质材料涂层或添加物中的主要是些低分子量(C6，C8等)或者以其为主链含有一定侧链的高分子量(如C10和C12)的全氟化合物。
[0003]PFAS中的C
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F使得此类化合物难降解，排放至环境后能够在自然界中稳定存在，并在生物链中不断传递和累积。已有毒理研究表明长链PFAS可引发多种疾病，因此许多国际氟化工生产商就开展了短链PFASs的替代研究，但短链PFASs与长链PFASs一样对肝和甲状腺有毒性效应，区别是短链PFASs需要更高的剂量以达到长链PFASs相似的效应。因此，研究PFAS需要同时关注长链和短链的使用情况。
[0004]传感器阵列的设计源于对哺乳动物嗅觉系统的模拟。研究表明，嗅觉系统不是一个受体对一个特定分析物作出反应，而是一个受体同时对多个分析物作出反应，反之亦然。因此，阵列传感检测不需要复杂的设计和合成过程就可以获得选择性高的传感器元件，每个元件能够响应多种分析物，从而降低了对传感器设计的要求，扩大了传感平台检测分析物的范围。通过收集每个传感元件对每种分析物的不同响应信息，可获得一个独特的响应模式，然后通过该模式识别分析物，从而达到在复杂的环境中同时检测和区分多种物质的目标。传感阵列方法因其在检测复杂样本方面的优势而受到研究者的关注和青睐。
[0005]因此，本专利技术利用传感器阵列检测的优异性来检测全氟化合物。

技术实现思路

[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、荧光染料溶液的配制：
[0009]分别配制浓度均为500mg/L的荧光素溶液、香豆素7溶液、花青溶液三种荧光染料溶液，再分别将所述荧光素溶液稀释3000倍、所述香豆素7溶液稀释1500倍、所述花青溶液稀释375倍得到荧光素稀释液、香豆素7稀释液、花青稀释液；
[0010]S2、污染物溶液的配制：
[0011]分别配制浓度均为10g/L的五种含有全氟化合物的污染物溶液，再将五种所述污染物溶液均稀释至250mg/L得到五种污染物稀释液备用；
[0012]S3、荧光传感器阵列的构建：
[0013]S3
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1、荧光素荧光传感：
[0014]在五个5mL的带盖离心管中分别加入1.5mL步骤S1得到的荧光素稀释液，再向五个带盖离心管中分别加入0、20、50、100、150μL的步骤S2得到的其中一种污染物稀释液，最后加入超纯水至带盖离心管中混合溶液的体积为2.5mL，再重复所述混合溶液的配制步骤与参数制备荧光素稀释液与步骤S2所述其余四种污染物稀释液的混合溶液；且含有各种浓度污染物的混合溶液都有五组与其浓度相同的平行试样，从而得到125个荧光素荧光传感样品；
[0015]S3
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2、香豆素7荧光传感：
[0016]再取步骤S1得到的香豆素7稀释液以与步骤S3
‑
1一一相同的步骤与参数制备125个香豆素7荧光传感样品；
[0017]S3
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3、花青荧光传感：
[0018]再取步骤S1得到的花青稀释液以与步骤S3
‑
1一一相同的步骤与参数制备125个花青荧光传感样品；
[0019]S4、全氟化合物的检测：
[0020]将步骤S3制备得到的荧光素荧光传感样品、香豆素7荧光传感样品以及花青荧光传感样品静置10～300min后依次放入荧光光谱仪检测全氟化合物的荧光响应强度。
[0021]进一步地，步骤S1中，所述荧光素溶液、香豆素7溶液、花青溶液的配制方法为：分别将质量均为10mg的荧光素固体、香豆素7固体、花青固体溶于20mL的有机溶剂中。
[0022]说明：荧光素、香豆素7、花青均为常见且易于获取的荧光染料，易于溶于有机溶剂中，分别对应的溶液制备方法简单；荧光素的检测幅度宽；香豆素7的光稳定性比较稳定；花青的荧光明亮，易于观察。
[0023]进一步地，步骤S2中，五种所述含有全氟化合物的污染物溶液分别为PFBA溶液、PFOA溶液、PFDA溶液、PFUdA溶液、PFDoA溶液。
[0024]说明：上述五种污染物溶液均为全氟烷基类化合物，这几种全氟化合物结构相似，在一些传统检测方法中，不易将其区分检测，容易形成重叠和聚集，而影响检测结果；因此本专利技术方法用这五种污染物溶液来体现本检测方法的优异性。
[0025]进一步地，所述PFBA溶液、PFOA溶液、PFDA溶液、PFUdA溶液、PFDoA溶液的配制方法为：分别取质量均为200mg的PFBA固体、PFOA固体、PFDA固体、PFUdA固体、PFDoA固体，分别溶于20mL的有机溶剂中。
[0026]说明：上述污染物易于溶于有机溶剂中，采用上述制备方法进行污染物溶液的制备，操作简单，易于控制浓度。
[0027]进一步地，步骤S1中的有机溶剂为乙腈溶液。
[0028]说明：乙腈是极性较强的有机溶剂，对油脂、无机盐、有机物和高分子化合物均有很好的溶解性。
[0029]进一步地，步骤S1和步骤S2中的所述稀释均为添加超纯水进行稀释。
[0030]说明：超纯水中除了水分子外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，因此用来稀释不会产生别的反应，不会影响荧光染料或者污染物的浓度。
[0031]进一步地，步骤S3
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4中，荧光光谱仪的激发波长为240～550nm，采取的荧光强度所在位置为：荧光素：(Ex，Em):(480nm，512nm)；香豆素7：(Ex，Em):(450nm，503nm)；花青：(Ex，Em):(315nm，406nm)。
[0032]说明：在上述波长处的荧光强度最大，并且在所述荧光波长的位置中，峰的位置没有位移或位移很少，利于观察对样品的检测情况。
[0033]进一步地，步骤S2中的有机溶剂为甲醇溶液。
[0034]说明：甲醇是一种重要的有机溶剂，其溶解性能优于乙醇。
[0035]进一步地，在步骤S3加入超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、荧光染料溶液的配制：分别配制浓度均为500mg/L的荧光素溶液、香豆素7溶液、花青溶液三种荧光染料溶液，再分别将所述荧光素溶液稀释3000倍、所述香豆素7溶液稀释1500倍、所述花青溶液稀释375倍得到荧光素稀释液、香豆素7稀释液、花青稀释液；S2、污染物溶液的配制：分别配制浓度均为10g/L的五种含有全氟化合物的污染物溶液，再将五种所述污染物溶液均稀释至250mg/L得到五种污染物稀释液备用；S3、荧光传感器阵列的构建：S3
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1、荧光素荧光传感：在五个5mL的带盖离心管中分别加入1.5mL步骤S1得到的荧光素稀释液，再向五个带盖离心管中分别加入0、20、50、100、150μL的步骤S2得到的其中一种污染物稀释液，最后加入超纯水至带盖离心管中混合溶液的体积为2.5mL，再重复所述混合溶液的配制步骤与参数制备荧光素稀释液与步骤S2所述其余四种污染物稀释液的混合溶液；且含有各种浓度污染物的混合溶液都有五组与其浓度相同的平行试样，从而得到125个荧光素荧光传感样品；S3
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2、香豆素7荧光传感：再取步骤S1得到的香豆素7稀释液以与步骤S3
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1一一相同的步骤与参数制备125个香豆素7荧光传感样品；S3
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3、花青荧光传感：再取步骤S1得到的花青稀释液以与步骤S3
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1一一相同的步骤与参数制备125个花青荧光传感样品；S4、全氟化合物的检测：将步骤S3制备得到的荧光素荧光传感样品、香豆素7荧光传感样品以及花青荧光传感样品静置10～300min后依次放入荧光光谱仪检测全氟化合物的荧光响应强度。2.根据权利要求1所述的一种利用染料组成的传感器阵列检测全氟化合物的方法，其特征在于，步骤S1中，所述荧光素溶液、香豆素7溶液、花青溶液的配制方法为：分别将质量均为10mg的荧光素固体、香豆素7固体、花青固体溶于20mL的有机溶剂中。3.根据权利要求1所述的一种利用染料组成的传感器阵列...

【专利技术属性】
技术研发人员：付翯云，王恩语，陈倍宁，杨正爽，瞿晓磊，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：