【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种比色-荧光双模试剂检测硝酸盐。
技术介绍
1、硝酸盐作为一种无机强氧化剂，可以与燃料(硫、糖、金属粉或尿素)结合，使得燃料极易可燃，是制备非制式爆炸装置的原料之一。硝酸盐的毒性相对较小，但是被人体内的酶还原所产生的亚硝酸盐的毒性相当大。亚硝酸盐可以使血红蛋白不可逆的转变为高铁血红蛋白，使得血红蛋白在身体组织中交换氧气的能力降低，从而导致高铁血红蛋白症(蓝色婴儿综合征)。因此，实现硝酸盐的快速、超灵敏和高选择性的可视化检测具有重要的现实意义。
2、鉴于对硝酸盐检测的特殊意义，国内外学者开展大量的研究，其中比色和发光检测技术因具有可视化、操作方便、特异性强、反应速度快和灵敏度高等优点而受到广泛的关注。到目前为止，科研人员已经探索了大量的比色法和荧光法用于硝酸盐的检测。根据硝酸盐低反应活性，非配位和电荷分散性等特点，检测方法主要分为两大类，第一类是设计反应型的探针分子，通过间接的方法实现对硝酸盐的检测，首先利用金属或酶等还原剂将活性较低的硝酸盐还原为活性更高的亚硝酸盐，再利用经典的griess反应实现检测。例如mirkin课题组利用功能化的金纳米粒子和苯胺的混合体系，在还原酶的存在下，亚硝酸盐将萘胺苯胺的氨基转换为重氮盐，再与胺偶联，产生偶氮染料，实现对硝酸盐的检测(j.am.chem.soc.2009,131,6362–6363)。但是酶还原试剂的重现性较差，金属还原试剂的毒性较大，同时还原剂的使用量限制检测的灵敏度，对实际检测存在一定的限制。第二类是利用非共价相互作用(静电相互作用、阴离子-π相互作用
3、基于三联吡啶铂(ⅱ)配合物的发光探针制备相对简单，并且其光物理性质丰富及可调控性强、斯托克斯位移大、耐光漂白和发光寿命长等优点，在检测方面具有良好的应用前景。同时三联吡啶铂(ⅱ)复合物的光谱和发光性能与阴离子的大小和几何构型密切相关，探针本身对阴离子具有一定的选择性。更有趣的是，硝酸根阴离子能够通过阴离子交换，诱导三联吡啶铂(ⅱ)阳离子发生自组装聚集，改变分子间的pt-pt相互作用和π-π相互作用，进而改变光学性质，有望实现对硝酸盐的高灵敏和特异性检测。sayandevchatterjee团队将三联吡啶铂(ⅱ)配合物([pt(tpy)cl]pf6)负载于介孔二氧化硅(cpgs)支架中，合成固态的比色-发光双模探针，该铂(ⅱ)盐探针以-cl作为辅助配体，以-pf6作为反阴离子，只有在强酸条件下，硝酸根与-pf6发生反阴离子交换，引起pt-pt相互作用发生改变，导致固态探针的颜色由黄色变为红色，该探针对硝酸盐具有较好的选择性，然而由于探针以固态的形式存在，灵敏度较差，仅为0.05mm(acs appl.mater.interfaces 2021,13,16197-16209)。随后，又提出一种新的铂(ⅱ)盐探针([pt(cl-4-tpy)cl]clo4)并负载于介孔二氧化硅(cpgs)中，以-cl作为辅助配体，以-clo4为反阴离子，在不改变三联吡啶偶联的情况下，在三联吡啶环上进行取代基修饰，对三联吡啶配体的4位上修饰cl原子，使其形成具有推拉电子能力的结构，进而改变金属-金属-配体电荷转移，从而增加三联吡啶铂(ⅱ)配合物的功能性，克服强酸性的检测条件。在检测硝酸盐时，硝酸根和clo4发生离子交换，引起pt-pt之间距离的变化，导致固态探针的颜色由黄色变为红色。虽然对其他阴离子具有较好的选择性，但是探针以固态的形式检测硝酸盐溶液，光背景信号强，导致灵敏度较低，仅为0.046mm，且检测时间长达2-5min。然而，该方法的合成步骤繁琐、合成条件苛刻和分离提纯难度大，限制了它的应用(chem.commun.2022,58 12160-12163)。
4、到目前为止，已经开发了各种方法操纵pt复合物的自组装能力，实现对pt复合物丰富的光谱和发光性能的调控。例如，通过精准调控辅助配体的电负性，利用pt-pt和π-π相互作用诱导自组装过程和相应的光物理性质来实现对高氯酸盐的精准光学传感(j.mater.chem.a,2022,10,8195–8207)。pt(ii)复合物丰富的光谱和发光主要来自于相邻pt(ii)阳离子之间dz2轨道的耦合，与反阴离子的大小和形状密切相关，并且反阴离子与三联吡啶阳离子之间的相互作用力的大小影响其与阴离子之间的交换能力。然而，对反阴离子与三联吡啶阳离子单元结合能大小的作用机制鲜有文献报道。因此，精准调控反阴离子的结合能的大小操纵pt复合物的自组装和光物理性质以及在传感方面的应用具有重要的意义。我们通过理论计算和实验现象相结合，设计合成了具有结合能大小最佳的探针分子[pt(tpy)cl]cl，能够在温和条件下实现对硝酸盐的快速，超灵敏和高选择性的检测。
技术实现思路
1、本专利技术目的在于，提供了一种比色-荧光双模试剂检测硝酸盐，该双模试剂是由氯代(2,2':6',2”-三联吡啶)铂(ⅱ)氯和溶剂乙醇构成。对硝酸盐具有比色和荧光的检测功能，该双模试剂本身为淡黄色溶液，与硝酸盐接触后变为橙红色，在365nm紫外光激发下，荧光颜色由浅绿色变为橙红色，响应时间＜1s，荧光检测限可达到0.79nm。在检测硝酸盐的过程中无需复杂的分析设备，实现了对痕量硝酸盐的检测和分析，具有操作简单、响应速度快、灵敏度高、选择性好及便于携带等优点。为实际环境中痕量非制式爆炸物的检测提供有效的技术支撑。
2、本专利技术所述的一种比色-荧光双模试剂检测硝酸盐，其特征在于，该比色-荧光双模试剂是由氯代(2,2':6',2”-三联吡啶)铂(ⅱ)氯和溶剂乙醇构成，按下列步骤进行：
3、制备双模试剂
4、a、将1g的k2ptcl4溶解于20ml水中，在依次加入冰醋酸24.0ml和1,5-环辛二烯2.4ml，升温至80-90℃，搅拌3h；
5、b、反应结束后，将步骤a得到的灰色固体0.85g沉淀置于40ml水中，加入三联吡啶0.504g，升温至40-50℃，反应15min，溶液变为橙红色；
6、c本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种比色-荧光双模试剂检测硝酸盐，其特征在于，该比色-荧光双模试剂是由氯代（2,2':6',2''-三联吡啶）铂（Ⅱ）氯和溶剂乙醇构成，按下列步骤进行：
【技术特征摘要】
1.一种比色-荧光双模试剂检测硝酸盐，其特征在于，该比色-荧光双模试剂是由氯代...
【专利技术属性】
技术研发人员：祖佰祎，李红红，窦新存，
申请(专利权)人：中国科学院新疆理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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