一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针及其制备方法技术

技术编号：43124180 阅读：7 留言：0更新日期：2024-10-26 10:03

本发明专利技术公开了一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，该探针由N,N,N′,N′,N″,N″‑六环己基‑4,4′,4″‑次丙基三(3‑氧杂丁酰胺)、四(3,5‑二(三氟甲基)苯基)硼酸钠、聚(苯乙烯)‑g‑聚(环氧乙烷)、癸二酸二辛酯和变色指示剂制备而得。本发明专利技术制备的纳米光学探针具有0.5nM的超低Sr<supgt;2+</supgt;检测极限、高选择性以及0.5nM‑0.1M的宽响应范围，可应用在由核废料或泄漏引起的实际环境锶浓度变化监测中。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学检测领域，尤其涉及一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针及其制备方法。

技术介绍

1、核能作为全球能源供应的主要部分，应用甚广。然而其潜在的核泄漏和污染对全球生态系统构成的巨大威胁不容忽视。近年来，受偶发核事故威胁，研究者更加重视uo22+、sr2+、i-等核废料元素的快速有效检测和吸附工作。uo22+、sr2+和i-的化学光学探针利用光信号或电信号作为读数，在灵敏度和选择性方面取得了进展，这对核事故预警和后续处置具有重要意义。在众多核废料元素中，锶-90(90sr)的半衰期长达29.1年，可造成长期危害。

2、目前已经发展了多种锶检测技术，包括电感耦合等离子体原子发射光谱法(icp-aes)、原子吸收光谱法(aas)、x-射线荧光光谱法(xrf)、化学纸光学探针(cps)和电位滴定法。但这些技术需要复杂的样品预处理和大规模仪器，不适合锶离子的直接现场检测和全面监测。另外干扰金属离子数量巨大且环境中sr2+浓度较低，目前已有的化学探针特异性和灵敏度不能满足实际要求。

3、离子选择性光学探针，也称为光极，以其快速响应和高选择性而广为人知。光极根据离子交换原理工作，其中目标阳离子和质子(或带正电的指示剂)的交换导致显着的光信号变化。由于其精确度和选择性，离子选择性光学极已成功用于检测复杂的样品，如血液、血清、海水和矿泉水样品中na+、k+、ca2+和li+等，但目前还未发现特定的锶离子选择性光极，利用现有的金属离子检测光学探针的sr2+最低检测极限超过75nm，这明显高于在福岛核废水池中发现

技术实现思路

1、有鉴于此，本专利技术提供了一种纳米光学探针，解决现有锶离子检测技术存在的灵敏度和选择性不能满足实际应用的问题。

2、本专利技术一方面提供一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，纳米光学探针由n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠、聚(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)、癸二酸二辛酯和变色指示剂制备而得。

3、优选地，n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)用量为1.30mg，四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠用量为0.66mg，(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)用量为10.00mg。

4、优选地，癸二酸二辛酯用量为8.00mg。

5、优选地，变色指示剂为生色离子载体i。

6、本专利技术另一方面提供一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针的制备方法，称量一定比例n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠、聚(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)、癸二酸二辛酯和变色指示剂溶解在四氢呋喃中形成母液，后取少量母液快速注入高速旋转的去离子水中形成均匀溶液，再用压缩空气鼓气以去除四氢呋喃，获得纳米探针悬浮液。

7、采用本专利技术所提供的纳米光学探针，一方面以n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)(sr2+-l)为锶离子配体，能够对锶离子特异性识别；另一方面以聚(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)(ps-peo)作为封装载体，使其自组装形成均匀稳定结构的纳米颗粒。本纳米光学探针可在模拟核废水中对锶离子进行特异性检测，具有低检测限(0.5nm)、高选择性、宽响应范围(0.5nm-0.1m)、方法简单和测定快速等优点。

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【技术保护点】

1.一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述纳米光学探针由N,N,N′,N′,N″,N″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠、聚(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)、癸二酸二辛酯和变色指示剂制备而得。

2.根据权利要求1所述的一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述N,N,N′,N′,N″,N″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)用量为1.30mg，四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠用量为0.66mg，(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)用量为10.00mg。

3.根据权利要求1所述的一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述癸二酸二辛酯用量为8.00mg。

4.根据权利要求1所述的一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述变色指示剂为生色离子载体I。

5.一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针的制备方法，其特征在于，称量一定比例的N,N,N′,N′,N″,N″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂

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【技术特征摘要】

1.一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述纳米光学探针由n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)、四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠、聚(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)、癸二酸二辛酯和变色指示剂制备而得。

2.根据权利要求1所述的一种用于超灵敏检测锶离子的纳米光学探针，其特征在于，所述n,n,n′,n′,n″,n″-六环己基-4,4′,4″-次丙基三(3-氧杂丁酰胺)用量为1.30mg，四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠用量为0.66mg，(苯乙烯)-g-聚(环氧乙烷)用量为10.00mg。

3.根据权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宁，都新丰，袁益辉，谢华，贾琪琪，
申请(专利权)人：海南大学，
类型：发明
国别省市：

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