ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用的製作方法

2023-09-11 00:55:45 3

專利名稱：ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用，屬於 光分析檢測技術領域。
背景技術：
納米材料一般是指粒度在IOOnm以下的粉末或顆粒，是一種介於原子、分子與宏 觀物體之間的固體顆粒材料。由於具有小尺寸效應、表面與界面效應、量子尺寸效應和宏觀 隧道效應等，納米材料表現出了體相材料所不具備的許多奇異的光、熱、磁和化學性能。納 米螢光探針與傳統的有機螢光探針相比具有明顯的優越性螢光量子產率高、強度大、激發 光譜寬且連續、發射光譜窄並對稱、螢光壽命長，耐光漂白。銅是一種人體所必需的生命元素。若體內缺乏，就會導致相應的功能障礙，甚至無 法形成血液，喪失基本的生存條件；若攝入過量，也易引起中毒反應，嚴重時甚至會出現腎 功能衰竭及尿毒症、休克等症狀。鎳及其鹽類作為一種具有生物學作用的元素，能夠激活或 抑制一系列的酶，從而產生毒性；同時，鎳化合物還會危及肝、腎、肺和心血管系統等。因此 對水中銅、鎳離子濃度的檢測十分重要。目前檢測銅、鎳離子的方法有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體發射光譜法、 電化學分析法、中子活化分析法和X-射線螢光光譜分析法等。納米螢光探針測定重金屬離 子的方法簡單、快捷、靈敏，正越來越多地被應用到重金屬離子的檢測中。但利用ZnSe納米 螢光探針材料檢測銅離子和鎳離子的文獻目前還未見報導。

發明內容
本發明的目的在於提供一種ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的 應用，利用ZnSe納米螢光探針材料快速、準確地測定銅離子或鎳離子。一種ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用。ZnSe納米螢光探針的應用方法是在pH為5. 5 8. 5之間的磷酸緩衝溶液中，用 螢光分光光度計在激發波長為240 255nm範圍內，掃程為250 490nm，狹縫寬度為5nm， 預先測定ZnSe納米螢光探針的螢光強度隨著銅、鎳離子變化的定量關係，然後運用標準加 入法測定某一水溶液的螢光強度，根據定量關係來確定水溶液中銅離子或鎳離子的濃度。ZnSe納米螢光探針的製備方法下a. ZnSe納米材料的合成按物質的量比例(1 3 1)稱取分析純的Zn粉和Se粉 於高壓反應釜的聚四氟乙烯內襯中，加入體積為內襯容積50 80%的1 3mol/L的NaOH 溶液。在150 200°C下反應15 25小時。反應後靜置冷卻，移出下層物質，分別用去離 子水和無水乙醇超聲，離心洗滌，並烘乾。b. ZnSe納米材料的修飾取適量上述a中合成的納米ZnSe於燒杯中，加入去離子 水，攪拌情況下，逐滴加入1 3mol/L的NaOH溶液，調節pH值約為11 13，並向溶液中 逐滴加入巰基乙酸(控制每滴約1-2分鐘)，直至燒杯中的固體物質完全溶解，調節溶液pH值在6 8，繼續攪拌1 4小時。避光靜置，待溶液澄清，吸取上層清液，用去離子水稀釋， 即得ZnSe納米螢光探針。本發明是利用巰基乙酸獨特的兩性作用，使ZnSe納米材料具有水溶性；然後利用 該材料的螢光強度會隨著銅(鎳)離子的加入有規律地發生猝滅，從而檢測銅(鎳)離子 的濃度。該發明提供了一種檢測銅、鎳離子的新方法。本發明的優點和特點如下半導體納米材料的合成方法簡單，對設備要求較低； 利用巰基乙酸修飾納米ZnSe的方法高效、獨特；利用ZnSe納米螢光探針測定銅、鎳離子的 方法靈敏度高、準確性好、簡單易行。


圖1本發明中未修飾的ZnSe納米材料的螢光光譜圖和修飾後的ZnSe納米材料的 螢光光譜圖。圖2本發明中測定銅離子和鎳離子的Iog(FcZF)與濃度的線性關係圖。
具體實施例方式現將本發明的具體實施例敘述於後。實施例1本實施例中的測定方法的過程和步驟如下一種新型的ZnSe納米螢光探針檢測銅、鎳粒子的方法。其特徵見以下過程和步 驟第一步ZnSe納米螢光探針的合成a)ZnSe納米材料的合成按物質的量比例(3 1)稱取分析純的Zn粉和Se粉 於高壓反應釜的聚四氟乙烯內襯中，加入體積為內襯容積75%的3mol/L的NaOH溶液。在 180°C下反應24小時。反應後靜置冷卻，移出下層物質，分別用去離子水和無水乙醇超聲， 離心洗滌，並烘乾。b) ZnSe納米材料的修飾取適量上述a中合成的納米ZnSe於燒杯中，加入去離子 水，攪拌情況下，逐滴加入lmol/L的NaOH溶液，調節pH值約為11 13，並向溶液中逐滴加 入巰基乙酸(控制每滴約1-2分鐘)，直至燒杯中的固體物質完全溶解，調節溶液pH值在 6 8，繼續攪拌3小時。避光靜置，待溶液澄清，吸取上層清液，用去離子水稀釋，即得ZnSe 納米螢光探針。第二步ZnSe納米螢光探針的用途和使用方法。其用途是測定水中銅離子或鎳離子的濃度。其使用方法是在磷酸緩衝溶液(pH 在5.5 8. 5之間)中，激發波長240 270nm，掃程250 490nm，狹縫寬度5nm時，測定 ZnSe納米螢光探針的螢光強度隨著加入金屬離子的濃度變化的變化情況，根據它們之間的 定量關係來確定水溶液中銅離子(或鎳離子)的濃度。實際水樣的測定取自然水樣500mL，經過濾，去除固體雜質。取7份10毫升過濾 後的水樣，分別加入到ZnSe納米螢光探針的溶液中，然後運用標準加入法，依次向後6份 溶液中加入0. 01g/L的銅離子(或鎳離子)標準溶液0. ImUO. 2ml,0. 3ml,0. 4ml,0. 5ml、 0. 6ml，分別測量這7份溶液的螢光強度。根據螢光強度與濃度之間的定量關係，可以得到水樣中銅離子(或鎳離子)的濃度。螢光測定1.未修飾的納米ZnSe的螢光光譜圖與修飾後的納米ZnSe (納米螢光探針)的熒 光光譜圖的測定測試條件在激發波長為244nm、狹縫寬度為5nm、掃程255 480nm下，測定未修 飾的納米ZnSe的螢光光譜以及其被修飾後的ZnSe的螢光光譜圖。參見圖1，當納米ZnSe被修飾後，其螢光出峰位置發生了藍移，同時在峰形和峰強 度上均比未修飾的好很多。2.水溶液中銅、鎳離子濃度的測定測試條件在激發波長為243 (249) nm、狹縫寬度為5nm、掃程255 480nm下，在磷 酸緩衝溶液(pH在5. 5 8. 5之間)中，測定銅離子(或鎳離子)的加入對ZnSe納米螢光 探針螢光強度的影響。然後用此探針去測定自然水樣中的銅離子(或鎳離子)濃度。分別 測得自然水樣中銅離子的濃度為39 μ g/L，鎳離子的濃度為13μ g/L。參見圖2，圖2a(b)為銅(鎳)離子濃度與螢光強度的線性關係，其線性方程分別是l。g(F0/F) = 1.322 X ICT4C (μ g/L)+0.00181 (銅離子)，log (Fq/F) = 1. 51 X ICT3C ( μ g/ L) +0. 0141 (鎳離子)，其線性相關係數分別為0. 9973 (銅)，0. 9992 (鎳)。(其中Ftl為未 加入金屬離子時ZnSe納米螢光探針的螢光強度，F為加入金屬離子後的ZnSe螢光探針的 螢光強度。)
權利要求
一種ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用。
2.按權利要求1所述的ZnSe納米螢光探針材料在檢測銅離子或鎳離子中的應用，其 特徵在於應用方法是在pH為5. 5 8. 5之間的磷酸緩衝溶液中，用螢光分光光度計在激 發波長為240 255nm範圍內，掃程為250 490nm，狹縫寬度為5nm，預先測定ZnSe納米 螢光探針的螢光強度隨著銅離子或鎳離子變化的定量關係，然後測定某一水溶液的螢光強 度，根據定量關係來確定水溶液中銅離子或鎳離子的濃度。
全文摘要
本發明涉及一種ZnSe納米螢光探針材料應用於水溶液中銅離子或鎳離子的快速測定，屬於螢光分析測試技術領域。應用方法是在pH為5.5～8.5之間的磷酸緩衝溶液中，用螢光分光光度計在激發波長為240～255nm範圍內，掃程為250～490nm，狹縫寬度為5nm，預先測定ZnSe納米螢光探針的螢光強度隨著銅離子或鎳離子變化的定量關係，然後測定某一水溶液的螢光強度，根據定量關係來確定水溶液中銅離子或鎳離子的濃度。該方法靈敏度高，準確性好；測定過程快速、穩定。
文檔編號G01N21/64GK101825569SQ20101002312
公開日2010年9月8日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者丁亞平, 吳慶生, 張芬芬, 李麗, 王雅萍, 羅立強 申請人:上海大學