一種基于納米界面能量轉(zhuǎn)移的鄰苯二胺檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種利用熒光檢測(cè)鄰苯二胺的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鄰苯二胺(o-phenylenediamine, 0PD)為白色晶體，微溶于冷水，溶于熱水，易溶于乙醇、乙醚和氯仿，是一種傳統(tǒng)的精細(xì)化工中間體，主要用于生產(chǎn)農(nóng)藥，染料，藥物，和感光材料等。OPD是國(guó)際上公認(rèn)的致癌性物質(zhì)，對(duì)環(huán)境和人體健康的有極大危害，現(xiàn)被我國(guó)列為十四類環(huán)境污染物黑名單，人體急性暴露可損害呼吸系統(tǒng)，消化系統(tǒng)，肝，甚至罹患癌癥。鄰苯二胺可經(jīng)皮膚吸收，導(dǎo)致肝臟受損，在日用品中的使用受到嚴(yán)格限制。對(duì)微量甚至痕量的鄰苯二胺的檢測(cè)也因而是重要的環(huán)境質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。
[0003]目前OPD測(cè)定方法主要包括分光光度法，高效液相色譜法，氣相色譜法，毛細(xì)管電泳法、電化學(xué)法等。分光光度法利用銀離子在一定條件下被還原成納米銀實(shí)現(xiàn)對(duì)鄰苯二胺的檢測(cè)(Li Nan et al., Colorimetric determinat1n of o-phenylenediamine in watersamples based on the format1n of silver nanoparticles as a colorimetric probe,Spectrochimica Acta Part A 2015第140期)，該方法簡(jiǎn)單，快速，成本低，但是檢出限高，線性范圍為IX 10 6mol ?L 1?8X 10 5mol ?L %高效液相色譜法，氣相色譜法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法(萬(wàn)保坡，白色鄰苯二胺生產(chǎn)工藝中試研究，中國(guó)化工貿(mào)易2012年第7期)具有靈敏度高、檢出限低的優(yōu)點(diǎn)，但由于復(fù)雜的儀器設(shè)備和繁瑣的測(cè)定過程，不適合廣泛推廣和快速檢測(cè)，且需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行操作；電化學(xué)方法用鈣鈦礦復(fù)合納米材料LaNiT13-Fe3O4修飾玻碳電極以檢測(cè)鄰苯二胺的響應(yīng)電流(如專利CN 103543188 A)，進(jìn)行測(cè)定的時(shí)候需要電化學(xué)工作站并構(gòu)建三電極體系，操作繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于建立一種高靈敏、操作簡(jiǎn)單、成本低的鄰苯二胺檢測(cè)新方法，該方法是基于納米界面能量轉(zhuǎn)移的檢測(cè)方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:
[0006]一種基于納米界面能量轉(zhuǎn)移的鄰苯二胺檢測(cè)方法，包括步驟:
[0007]I)檸檬酸鈉緩沖溶液、金納米溶液、能量轉(zhuǎn)移供體溶液以體積比2?7:2?6:1混合，然后加入鄰苯二胺標(biāo)準(zhǔn)工作溶液；
[0008]2)步驟I)制得的混合溶液在熒光分光光度計(jì)上掃描，用激發(fā)波長(zhǎng)為529nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)為550.2nm的熒光儀測(cè)量體系的熒光強(qiáng)度F和試劑空白F。，獲得鄰苯二胺濃度c和熒光強(qiáng)度AF關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型。
[0009]所述步驟I)中檸檬酸鈉緩沖溶液的pH值為3.0?5.5。優(yōu)選地，所述步驟I)中檸檬酸鈉緩沖溶液的濃度為1mmol.L 1O
[0010]金納米溶液可由氯金酸通過還原法制備。本發(fā)明優(yōu)選金納米溶液的制備方法為:向35?40mL的蒸饋水中加入I?2%說11(314溶液(w/v)0.5?1.0mL，混勾，邊加熱邊攪拌至沸，再加入檸檬酸鈉，Imin內(nèi)可見溶液顏色由黃色變黑直至酒紅色，繼續(xù)加熱攪15min后，停止加熱。
[0011]金納米溶液制備中，加入的檸檬酸鈉溶液濃度為35?40mmol.L \加入的體積為4?7mL ;停止加熱后繼續(xù)攪拌至溶液冷卻至室溫，用0.22 μ m濾膜過濾，儲(chǔ)存于棕色試劑瓶。
[0012]金納米溶液制備具體可以為:向39.2mL的蒸餾水中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% HAuCl4S液0.82mL，混勾，邊加熱變攪拌至沸，再加入6.4mL，38.8mmol ?L 1的朽1檬酸鈉溶液，Imin內(nèi)可見溶液顏色由黃色變黑直至酒紅色，繼續(xù)加熱攪15min后，停止加熱。
[0013]其中，所述步驟I)中能量轉(zhuǎn)移供體為陰離子熒光染料或陽(yáng)離子熒光染料，所述陰離子熒光染料為曙紅B ;所述陽(yáng)離子熒光染料為羅丹明6G、吖啶橙、番紅花紅T中的一種；能量轉(zhuǎn)移供體溶液的濃度為2.5X10 7?2.5X10 5mol.L10
[0014]其中，所述步驟I)中加入鄰苯二胺標(biāo)準(zhǔn)工作溶液后定容，使得到的混合溶液中鄰苯二胺濃度在 1.5X10 8mol.L 1?7.2X10 7mol.L 1 范圍內(nèi)。
[0015]其中，所述步驟2)中，熒光分光光度計(jì)的激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度分別為5nm和5nm，光電倍增管(PVM)負(fù)電壓為700V。
[0016]通過本發(fā)明的方法獲得的鄰苯二胺濃度c和熒光強(qiáng)度△ F關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型可以是線性方程和/或圖形，可直接用于未知鄰苯二胺含量溶液的檢測(cè)。
[0017]在溶液檸檬酸鈉緩沖介質(zhì)中，陽(yáng)離子熒光染料羅丹明6G分子通過靜電作用吸附在檸檬酸根包被的帶負(fù)電荷的AuNPs表面，發(fā)生納米界面的熒光能量轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致金納米靜態(tài)猝滅羅丹明6G的熒光，加入鄰苯二胺后，金納米與鄰苯二胺通過Au-NH共價(jià)鍵結(jié)合，熒光染料羅丹明6G遠(yuǎn)離金納米呈現(xiàn)較強(qiáng)熒光。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，550.2nm處的△ F與鄰苯二胺的摩爾濃度在1.5X10 8mol.L 1?7.2X10 7mol.L 1范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，其線性回歸方程為 AFopd= 9.236c (X10 8mol.L l)~A2.66，R2= 0.9912。
[0018]具體地，本發(fā)明所述的鄰苯二胺檢測(cè)方法還包括步驟:對(duì)待測(cè)樣品用步驟I)和步驟2)同樣方法進(jìn)行熒光檢測(cè)，根據(jù)步驟2)建立的數(shù)學(xué)模型確定待測(cè)樣品中鄰苯二胺的含量。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)摸索了熒光能量轉(zhuǎn)移受體和熒光能量轉(zhuǎn)移供體之間的匹配情況，選擇了適宜的熒光能量轉(zhuǎn)移供體；實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)選羅丹明6G為熒光能量轉(zhuǎn)移供體的猝滅效率最高。
[0021]本發(fā)明以納米金為熒光能量轉(zhuǎn)移受體，優(yōu)選羅丹明6G為熒光能量轉(zhuǎn)移供體組建高效納米界面能量轉(zhuǎn)移體系。以此作為開發(fā)鄰苯二胺檢測(cè)新方法的基礎(chǔ)，本發(fā)明方法能準(zhǔn)確靈敏地檢測(cè)水中鄰苯二胺含量，最低檢出限為4.5X10 9H1l.L ^樣品不需要復(fù)雜的前處理過程，耗時(shí)少，檢測(cè)成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的儀器檢測(cè)方法，而且檢出限低，操作簡(jiǎn)單。
【附圖說明】
[0022]圖1是鄰苯二胺的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0023]現(xiàn)以以下最佳實(shí)施例來說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0024]實(shí)施例中，如無特別說明，所采用的手段均為本領(lǐng)域公知的技術(shù)手段。
[0025]實(shí)施例1:金納米的制備
[0026]制備過程中所用玻璃儀器均用王水(濃鹽酸:濃硝酸=3:1)浸泡至少5小時(shí)，洗凈、干燥后備用。在平底燒瓶中加入39.2mL的蒸餾水，2% (w/v)HAuCI4溶液0.82mL，混勻，置于磁力攪拌器上邊加熱變攪拌至沸，再加入6.4mL，38.8mmol.L 1的朽1檬酸鈉溶液，Imin內(nèi)可見溶液顏色由黃色變黑直至酒紅色，繼續(xù)加熱攪15min后，停止加熱，繼續(xù)攪拌至溶液冷卻至室溫，用0.22 μ m濾膜過濾至棕色試劑瓶，得納米金。
[0027]根據(jù)朗伯比爾定律，當(dāng)摩爾吸光系數(shù)為2.7 X 18M 1Cm 1時(shí)，利用520nm處的吸光度計(jì)