一種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法，以可商業(yè)獲得的苯繞蒽酮、三氟化硼乙醚和乙腈為原料，通過恒電位聚合，在三電極體系中一步電化學(xué)合成聚苯繞蒽酮，獲得的聚苯繞蒽酮經(jīng)過預(yù)處理和去摻雜，得到的聚合物有較好的醇溶性和良好的熒光特性，而且Pd2+對其有良好的熒光淬滅效應(yīng)，可實現(xiàn)對Pd2+的高效，靈敏，選擇性熒光檢測。本發(fā)明專利技術(shù)制備的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器具有成本低廉、工藝簡單、操作簡便等優(yōu)點，制備的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器能成功應(yīng)用于農(nóng)作物和環(huán)境中Pd2+的檢測，具有良好的潛在實用價值和商業(yè)前景。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
—種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法
本專利技術(shù)屬于熒光化學(xué)傳感器領(lǐng)域，涉及一種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法。
技術(shù)介紹
鈀作為一種過渡金屬有很廣泛的用途，例如在電氣和電子行業(yè)，口腔矯治器，醫(yī)療設(shè)備，燃料電池，珠寶首飾和在加氫去氫反應(yīng)中做催化劑等。隨著企業(yè)、城市、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展，鈀離子導(dǎo)致土壤和水質(zhì)嚴(yán)重破壞，從而使作物和環(huán)境中有很高的殘留量，這對我們的健康有不利的影響，因此引起了人們的高度重視。政府對這個殘余重金屬在終端產(chǎn)品中的含量限制是非常嚴(yán)格。允許藥物中鈀的最大含量為5-10ppm，而且提議每天每人鈀最大攝入量要少于1. 5-15 μ g。基于鈀離子在環(huán)境和人體健康中所起的嚴(yán)重危害，發(fā)展具有高選擇和靈敏性的鈀離子傳感檢測工具成為一個重要的課題。傳統(tǒng)測試鈀離子的方法包括原子吸收分光光度法，等離子發(fā)射分光學(xué)，固相微萃取高效液相色譜法和X-射線熒光技術(shù)等。這些方法有測試快，靈敏度高等優(yōu)點，但卻需要昂貴的儀器設(shè)備，經(jīng)驗豐富的操作人員和完整的樣品預(yù)處理程序。最近，比色和熒光傳感技術(shù)也用于檢測鈀離子，因為它們表現(xiàn)出更多的優(yōu)勢，比如相對簡單、更容易、更便宜、更節(jié)省時間和高度靈敏。基于熒光的離子傳感器可以通過發(fā)射強度和顏色的顯著變化以高靈敏度和選擇性的方式達到對應(yīng)用擾動的響應(yīng)。與基于小分子的相應(yīng)熒光分子傳感器相比，基于共軛聚合物的分子熒光傳感器具有應(yīng)用簡單，信號放大，很容易編入設(shè)備和不同輸出信號的組合等優(yōu)勢，這引起了科研人員的高度重視。不同課題組報道的結(jié)果表明基于共軛聚合物的分子熒光傳感器是檢測各種分析底 物的良好有用工具。一般共軛聚合物只能溶于一些有機溶劑，這阻礙了它在環(huán)境和生物體系中的應(yīng)用。因此，研究人員設(shè)法在聚合物鏈上接枝一些親水基團，提高共軛聚合物的溶解性(C. L. Zhu, L. B. Liu, Q. Yang, F. T. Lv, and S. Wang, Chem. Rev., 2012，112，4687)，從而開發(fā)可溶于環(huán)境友好型溶劑的熒光共軛聚合物。然而，這種方法往往需要復(fù)雜的合成步驟，更需要熟練有機合成的人員來操作。電化學(xué)聚合法有很多獨特的優(yōu)勢(I)聚合過程與摻雜過程同時進行；(2)只需一步便可在電極表面生成聚合物導(dǎo)電膜；(3)通過改變聚合電位可以方便的控制聚合物膜的氧化還原態(tài)；(4)通過電量可以控制所得聚合物膜的厚度；(5)產(chǎn)物無需分離步驟；(6)在電極表面生成聚合物的過程以及所得聚合物可方便的通過電化學(xué)或波普方法研究；(7)聚合過程無需催化劑或氧化劑等。目前，通過電化學(xué)聚合法獲得的共軛聚合物應(yīng)用于熒光分子傳感器的報道并不很多，我們課題組一直致力于共軛聚合物的電化學(xué)聚合以及聚合物性質(zhì)的研究。2009年，我們報導(dǎo)了在三氟化硼乙醚和乙腈的混合液中一步電化學(xué)聚合獲得醇溶性發(fā)黃綠色熒光的聚合物聚苯繞蒽酮(B. Y. Lu, J. K. Xu, C. L. Fan, H. M. Miao, and L. Shen, J. Phys. Chem. B, 2009, 113, 37)。聚苯繞蒽酮可通過商業(yè)化的苯繞蒽酮單體一步直接電化學(xué)聚合獲得。制備的聚苯繞蒽酮具有良好醇溶性和高熒光強度等特性，并且這種熒光共軛聚合物還未應(yīng)用于熒光分子傳感器的制備研究。目前幾種測試Pd2+的熒光共軛聚合物，大部分聚合物只能溶解在有機溶劑中或溶解在含水的混合液體系中，這對環(huán)境和生物體有不良影響。溶解在純水或純乙醇體系中的熒光共軛聚合物卻很少有報道，而且這些熒光分子傳感器幾乎很少應(yīng)用于實際樣品中的 Pd2+檢測分析，尤其是在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種簡單、實用、高效、靈敏、精確、特異、廉價的檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法。本專利技術(shù)的檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法，是以可商業(yè)獲得的苯繞蒽酮，三氟化硼乙醚和乙腈體積比為2:1的混合液為原料，在三電極體系中1.4 V恒電位聚合30000 s得到聚苯繞蒽酮，然后將電極取出，用乙醚沖洗除去低聚物或雜離子，并把該聚合物從電極上刮下，用氨水浸泡去摻雜，最后過濾出聚合物烘干備用。本專利技術(shù)通過電化學(xué)方法將溶解在三氟化硼乙醚和乙腈混合液中的苯繞蒽酮一步電化學(xué)聚合得到聚苯繞蒽酮，該方法具有合成成本低廉、工藝簡單、操作簡易的特點，而且獲得的熒光聚合物能溶于乙醇，熒光強度高。它提供了一種良好的Pd2+檢測工具，使用本方法制備的熒光分子傳感電極不僅能夠成功檢測Pd2+，而且還具有高靈敏度(檢測下限低可達 2.77 X 10_nM)和選擇性，能夠用于現(xiàn)實生活農(nóng)業(yè)或環(huán)境中的Pd2+的監(jiān)測。附圖說明圖1聚苯繞蒽酮熒光聚合物對不同濃度Pd2+的熒光強度響應(yīng)關(guān)系圖；圖2聚苯繞蒽酮熒光聚合物對Pd2+特異性識別圖；圖3隨著Pd2+濃度的增加聚苯繞蒽酮的紫外圖。具體實施方式 一種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法，包括以下步驟1、電解質(zhì)溶液的配制將O. 046 g苯繞蒽酮加入到21ml精制過的三氟化硼乙醚和乙腈體積比為2:1的混合液中，超聲配置成電解質(zhì)溶液。2、聚苯繞蒽酮的合成采用三電極體系，使用面積分別為10和12 cm2的鉬片作為工作電極和輔助電極，Ag/AgCl作為參比電極，在1. 4 V恒電位聚合30000s，一步合成聚苯繞蒽酮。3、聚苯繞蒽酮的預(yù)處理聚苯繞蒽酮電合成結(jié)束后，將電極從電解質(zhì)溶液中取出， 用乙醚沖洗，除掉部分低聚物或雜離子，然后把該聚合物從電極上刮下，用氨水浸泡三天去摻雜，最后過濾出聚合物烘干備用。樣品溶液的配置聚苯繞蒽酮部分溶于乙醇，配置成1. O X 10_6 M (以重復(fù)鏈節(jié)計算)乙醇溶液進行熒光測試，結(jié)果表明聚苯繞蒽酮具有良好的熒光性能，在紫外燈下發(fā)黃綠色熒光。Pd2+的測定向配置的1.0 X 10_6 M (以重復(fù)鏈節(jié)算)熒光聚苯繞蒽酮醇溶液中加入不同濃度的Pd2+，其濃度在5. O X IO^10M- 1.2 X 10_5 M內(nèi)Pd2+對其有良好的熒光淬滅效應(yīng)，而且熒光淬滅強度與加入的Pd2+濃度具有很好的線性關(guān)系。分子熒光傳感器檢測Pd2+的性能評估制備的醇溶性熒光聚苯繞蒽酮對Pd2+有很強的選擇性，而且對 Hg2+、Ba2+、Sn2+、Mn2+、K+、Pb2+、Ca2+、Ni2+、Al3+、Co2+、Cr3+、Sr2+、Zn2+、Cu2+、 Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cd2+等金屬離子幾乎無熒光淬滅現(xiàn)象。即使在各種陰陽離子同時存在的復(fù)雜環(huán)境中Pd2+也可以淬滅聚苯繞蒽酮的熒光，從而排除了一些常見的陰陽離子的干擾。 實際樣品檢測分析通過在江西農(nóng)業(yè)大學(xué)取樣得到的水稻葉，大米，玉米葉，玉米， 土壤水，大田水，進行榨汁，多步過濾得到能測試的樣品，利用聚苯繞蒽酮對其制備樣品進行Pd2+檢測分析，其回收率在99. 6%到103%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)表差在O. 4%到3. 0%之間， 表明構(gòu)建的傳感器用于實際樣品的檢測分析是可行的。權(quán)利要求1.一種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法，其特征在于它包括以下步驟(1)、電解質(zhì)溶液的配制將O.046 g苯繞蒽酮加入到21ml的三氟化硼乙醚和乙腈體積比為2:1的混合液中，超聲配置成電解質(zhì)溶液；(2)、聚苯繞蒽酮的合成采用三電極本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種檢測Pd2+的聚苯繞蒽酮熒光分子傳感器的制備方法，其特征在于：它包括以下步驟：（1）、電解質(zhì)溶液的配制：將0.046?g苯繞蒽酮加入到21ml的三氟化硼乙醚和乙腈體積比為2:1的混合液中，超聲配置成電解質(zhì)溶液；（2）、聚苯繞蒽酮的合成：采用三電極體系，使用面積分別為10和12?cm2的鉑片作為工作電極和輔助電極，Ag/AgCl?作為參比電極，在1.4?V恒電位聚合30000s，一步合成聚苯繞蒽酮；（3）、聚苯繞蒽酮的預(yù)處理：聚苯繞蒽酮電合成結(jié)束后，將電極從電解質(zhì)溶液中取出，用乙醚沖洗，除掉部分低聚物或雜離子，然后把該聚合物從電極上刮下，用氨水浸泡三天去摻雜，最后過濾得到的聚合物于60℃干燥備用。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐景坤，張革，文陽平，郭超群，李玉真，賀浩華，楊軍，
申請(專利權(quán))人：江西科技師范大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。