一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用，该检测方法利用甲醛与氯化铵反应生成游离质子，使酸致变色碳点发生明显的颜色变化，从而指示是否含有甲醛。方法的选择性好，在溶液中可以实现对10mmol/L及以上浓度甲醛的检测；在固体基质如滤纸上可以实现对50mmol/L及以上浓度甲醛的检测。其颜色变化为粉红色变为蓝色，变色明显，易于观察。该方法使用的酸致变色碳点生物相容性好，不挥发，对人体无毒害等副作用。体无毒害等副作用。体无毒害等副作用。

【技术实现步骤摘要】
一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用


[0001]本专利技术属于可视化检测
，具体涉及一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用。

技术介绍

[0002]甲醛是一种可溶于水的无色刺激性气体，对人体的嗅觉、肺功能、肝功能、免疫系统具有伤害，能引发昏迷、休克、内脏出血、白血病等症状。世界卫生组织国际癌症研究机构将甲醛列为一类致癌物。然而，由于甲醛在工业生产、织物染色、食品防腐杀菌等领域的广泛应用，导致甲醛在人们的日常生活中无处不在。例如，家具板材、墙壁涂料、木门油漆、衣物、部分海鲜制品等，都会逐渐释放甲醛，将人体暴露在危险环境中。为了保护人体健康，实现甲醛的快速、便捷检测，具有十分重要的意义。
[0003]目前，能够实现甲醛检测的方法主要是分光光度法、荧光法、比色法。其中比色法不需要大型仪器设备、操作相对简单，在甲醛的现场快速检测领域得到更多应用。市面上已经有基于比色法的甲醛检测试纸和试剂等。然而，这些比色方法中，多数仍需要用到酚试剂、乙酰丙酮或其它对人体有较大毒害作用的化学试剂。因此，开发新的比色方法与相应的比色试剂，降低检测方法本身对人体的危害，对于甲醛的快速可视化检测是十分必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种利用酸致变色碳点的甲醛可视化检测方法，方法中使用的化学试剂和材料对人体无毒害，方法操作简单，检测的选择性好，解决了现有甲醛可视化检测方法中使用有毒有害化学试剂的问题。
[0005]本专利技术检测方法是利用甲醛与氯化铵反应生合成六次甲基四胺和氢离子等较强的酸，反应的方程式如下所示：
[0006]6HCHO+4NH
4+
＝(CH2)6N4H
+
+6H2O+3H
+
[0007]较强的酸令酸致变色碳点发生明显的颜色变化，根据颜色变化实现甲醛的可视化检测。
[0008]酸致变色材料可以是有机分子、纳米材料、聚合物等，需要在所需酸性条件下发生肉眼可见的颜色变化、且生物毒性低。据此，我们选择了一种酸致变色碳点。
[0009]本专利技术采用的技术方案是：
[0010]一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用，所述酸致变色碳点的制备方法，包括如下步骤：
[0011]1)将0.2g邻苯二胺和0.13g尿素用10mL去离子水溶解，再与20mL 3.0mol/L的硫酸溶液混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜加入到烘箱中，于210℃下水热反应10h，冷却至室温，得粗产物；
[0012]2)所得粗产物用0.22μm的滤膜过滤后，用去离子水清洗3次，清洗后的产物置于MW＝5000的透析袋中，进行透析，直至渗出液呈无色且中性；
[0013]3)将透析后的产物于60℃下旋蒸以除去大部分水，之后在60℃下真空干燥24h，得到黑色粉末即为目标产物。
[0014]进一步的，上述的应用，甲醛可视化检测的方法包括如下步骤：
[0015]1)制作标准比色溶液：将20μL氯化铵溶液与20μL浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5mol/L的甲醛溶液混合均匀，静置5分钟后，分别向其中加入2mL酸致变色碳点溶液，即可得到显示不同颜色的标准比色溶液；
[0016]2)进行样品检测：将20μL氯化铵溶液与20μL含有甲醛的样品溶液混合均匀，静置5分钟后，向其中加入2mL酸致变色碳点溶液，根据样品溶液颜色变化，对比步骤1)中得到的显示不同颜色的标准比色溶液进行比色，实现甲醛的可视化检测。
[0017]进一步的，上述的应用，甲醛可视化检测的方法包括如下步骤：
[0018]1)制作滤纸片：将滤纸用压片机裁剪成12mm的小圆片，然后取10μL酸致变色碳点溶液均匀滴在小圆片上，在60℃的真空干燥箱里干燥2h，制备成滤纸片；
[0019]2)制作标准比色卡：取九张步骤1)中所制的滤纸片，分别向滤纸片上滴加10μL氯化铵溶液，待溶液浸润滤纸片之后，向九张滤纸片上分别滴加浓度为0、50、100、150、200、300、500、800、1000mmol/L的甲醛溶液，待其显色，制备得到显示从红色到蓝色变化的标准比色卡；
[0020]3)样品检测：向步骤1)得到的滤纸片上滴加10μL氯化铵溶液，待溶液浸润滤纸片之后，向滤纸片上滴加含有甲醛的样品溶液，根据样品溶液滤纸片颜色变化，对比步骤2)中得到的显示从红色到蓝色变化的标准比色卡进行比色，实现甲醛的可视化检测。
[0021]优选的，上述的应用，氯化铵溶液的浓度为0.2mol/L。
[0022]优选的，上述的应用，酸致变色碳点溶液的浓度为10μg/mL。
[0023]本专利技术的有益效果为：本专利技术用作变色指示甲醛的试剂为安全无毒的酸致变色碳点，在所述条件下因加入甲醛由红色变为蓝色，变化明显，易于观察。因此，本专利技术所用方法有望应用于甲醛的可视化检测。
附图说明
[0024]图1是酸致变色碳点在溶液中进行甲醛可视化检测的颜色变化示意图，其中，a
‑
e中甲醛浓度分别为0、0.01、0.1、0.5、1.0mol/L。
[0025]图2是酸致变色碳点在滤纸片上进行甲醛可视化检测的颜色变化示意图，其中，虚线左侧为只滴加氯化铵或甲醛的滤纸片，虚线右侧为滴加氯化铵之后再滴加浓度分别为50、100、150、200、300、500、800、1000mmol/L的甲醛溶液的滤纸片。
具体实施方式
[0026]实施例1酸致变色碳点的制备
[0027]1)将0.2g邻苯二胺和0.13g尿素用10mL去离子水溶解，再与20mL 3.0mol/L的硫酸溶液混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜加入到烘箱中，于210℃下水热反应10h，冷却至室温，得粗产物；
[0028]2)所得粗产物用0.22μm的滤膜过滤后，用去离子水清洗3次，清洗后的产物置于MW＝5000的透析袋中，进行透析，直至渗出液呈无色且中性；
[0029]3)将透析后的产物于60℃下旋蒸以除去大部分水，之后在60℃下真空干燥24h，得到黑色粉末即为目标产物。
[0030]实施例2酸致变色碳点在溶液中进行甲醛可视化检测
[0031]检测方法包括如下步骤：
[0032]1)制作标准比色溶液：将20μL浓度为0.2mol/L的氯化铵溶液与20μL浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5mol/L的甲醛溶液混合均匀，静置5分钟后，分别向其中加入2mL浓度为10μg/mL的酸致变色碳点溶液，即可得到显示不同颜色的标准比色溶液；
[0033]2)进行样品检测：将20μL浓度为0.2mol/L的氯化铵溶液与20μL含有甲醛的样品溶液混合均匀，静置5分钟后，向其中加入2mL浓度为10μg/mL的酸致变色碳点溶液，观察样品溶液颜色变化，对照步骤1)中得到的显示不同颜色的标准比色溶液进行比色，实现未知甲醛浓度样品的可视化检测。
[0034]图1为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酸致变色碳点在甲醛可视化检测中的应用，其特征在于，所述酸致变色碳点的制备方法，包括如下步骤：1)将0.2g邻苯二胺和0.13g尿素用10mL去离子水溶解，再与20mL 3.0mol/L的硫酸溶液混合均匀，将所得混合溶液加入到聚四氟乙烯反应釜中，并将反应釜加入到烘箱中，于210℃下水热反应10h，冷却至室温，得粗产物；2)所得粗产物用0.22μm的滤膜过滤后，用去离子水清洗3次，清洗后的产物置于MW＝5000的透析袋中，进行透析，直至渗出液呈无色且中性；3)将透析后的产物于60℃下旋蒸以除去大部分水，之后在60℃下真空干燥24h，得到黑色粉末即为目标产物。2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，甲醛可视化检测的方法包括如下步骤：1)制作标准比色溶液：将20μL氯化铵溶液与20μL浓度分别为0、0.01、0.05、0.1、0.5mol/L的甲醛溶液混合均匀，静置5分钟后，分别向其中加入2mL酸致变色碳点溶液，即可得到显示不同颜色的标准比色溶液；2)进行样品检测：将20μL氯化铵溶液与20μL含有甲醛的样品溶液混合均匀，静置5分钟后，向其中加入2mL酸致变色碳点溶液，根据样品溶液颜...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛全兴，马天翼，胡智男，赵钦，孙颖，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：发明
国别省市：