[发明专利]稀土杂化发光材料在快速检测微量阳离子表面活性剂中的应用方法

说明书

本发明为一种稀土杂化发光材料在快速检测微量阳离子表面活性剂中的应用方法。该方法包括以下步骤：将稀土杂化发光材料浸入到含有阳离子表面活性剂的溶液中，停留0.5~2秒后抽出，室温下进行干燥；然后对其进行荧光测试，再通过与表面活性剂接触之前发光材料进行荧光测试的结果，进行荧光强度的对比，可以判断溶液中是否含有阳离子表面活性剂。所述的阳离子表面活性剂的浓度范围为2.7*10^‑9 M~5.5*10^‑3 M。本发明可以实现微量阳离子表面活性剂的快速检测，可以广泛地应用于造纸业、医药、纺织等化学工业排放污水中微量阳离子表面活性剂的快速检测。

技术领域

本发明隶属稀土发光材料领域，涉及一种稀土杂化发光材料及透明薄膜的制备和应用，具体为一种稀土杂化发光材料在快速检测微量阳离子表面活性剂中的应用方法。通过紫外灯下荧光的显著增强，稀土杂化发光材料可以快速检测微量阳离子表面活性剂，检测限为3.8nM；并在所有表面活性剂中只识别阳离子表面活性剂，达到区分的目的。

技术背景

表面活性剂是能够显著降低水的表面张力或两相界面张力的物质，因具有良好的杀菌、杀藻、防霉能力而广泛地用作乳化剂，洗涤剂和工业清洁剂，以及在化妆品等许多工业领域中，但其难以快速生物降解，使得部分洗涤液被直接排入废水系统,它不仅直接危害水生环境,而且抑制其它有毒物质的降解,导致严重的水质污染，影响环境和人体健康。由于现行法律的规定，表面活性剂被释放到下水道系统的量为最小化，并在河流和湖泊的浓度保持在较低水平。因此，准确快速地测定微量表面活性剂的含量,对于研究其在环境中的转化、迁移及对生理过程的影响,均具有重要意义。

表面活性剂的分子结构由亲水基与疏水基两部分组成，按照其亲水基结构的不同可以分为离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂两大类。离子型表面活性剂可以分为阳离子型、阴离子型及两性离子型表面活性剂。表面活性剂的性能差异主要包括烃基大小、形状结构和亲水基种类的不同，其中亲水基的不同决定了表面活性剂的主要差异。通过分析表面活性剂的组成可以检测表面活性剂。目前水环境中表面活性剂的检测技术较为成熟，常用的测试方法有滴定法，高效液相色谱(HPLC)法，气相色谱法，分光光度法和毛细管电泳法。然而，这些技术有的不能满足快速分析的要求、对操作人员的要求较高，需要进行化学预处理，而且灵敏度低；有的需要昂贵的仪器，检测限较高，分析不准确。因此，在实际应用中需要一种快速、经济、简单的检测微量表面活性剂的方法。

稀土元素和合适的有机配体结合形成的配合物，具有吸光能力强，荧光色彩丰富且色纯度高等优点，在发光材料领域有着极其重要的地位，但其缺点是对光和热不稳定，易分解，导致其应用受到了一定限制。研究表明，将稀土有机配合物与沸石、粘土等基质结合在一起可有效提高其光稳定性、热稳定性及机械稳定性。近年来，由于稀土杂化发光材料优异的光学性能，将其作为pH或多种应用的检测传感器已经得到了很多的报道。但是，利用杂化发光材料的荧光技术快速检测表面活性剂的方法还没有见过具体的报道。

本发明制备了一种基于锂皂石的稀土杂化发光材料及其发光薄膜，该纳米颗粒在水中可以完全剥离成单独的片层结构，层间有原位合成的稀土配合物。将该发光材料分散到水介质中，缓慢挥发水溶剂可以制备出透明、高效发光薄膜。利用荧光强度的灵敏度以及在紫外灯下直观的颜色变化，发光材料及薄膜可以用来快速检测微量阳离子表面活性剂，检测限为3.8nM，随着阳离子表面活性剂浓度的逐渐变化，荧光强度会有非常明显的变化；并在所有表面活性剂中只识别阳离子表面活性剂，达到区分的目的。

发明内容