[发明专利]一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器及其制备方法，快速检测爆炸物的方法

说明书

本发明涉及一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器及其制备方法，快速检测爆炸物的方法，尤其是对于苦味酸的痕量检测具有较高的选择性和灵敏度。该荧光传感器为石墨烯复合材料溶于溶剂制成的浓度为1×10^‑4～1×10^‑6mol/L的溶液；所述石墨烯复合材料包括石墨烯和式I所示的聚合物，该聚合物通过氧化石墨烯的原位还原，以非共价键形式修饰石墨烯。在苦味酸浓度为1.3×10^‑3～3.3ppm范围内，该荧光传感器荧光强度的降低与含硝基爆炸物浓度呈线性关系，可实现定量检测；该荧光传感器具有良好的荧光特性和AIE效应，可实现苦味酸的痕量定性定量检测，灵敏度高，成本低，快速检测爆炸物的方法操作简便，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于爆炸物检测技术领域，具体涉及一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器及其制备方法，同时还涉及一种采用该荧光传感器的快速检测爆炸物的方法。

背景技术

苦味酸(2,4,6-三硝基苯酚，PA)是一种重要的硝基芳香族化合物，广泛用于皮革、制药、燃料等领域。然而，苦味酸也是一种常见的爆炸物和高毒性的环境污染物，对皮肤、眼睛、呼吸道有毒害作用，长期接触还会对肝脏和肾脏造成损害。随着我国工业的迅猛发展，排放到环境中的苦味酸随工业废水排放量的增加而增多，造成了环境污染和生态破坏。因此，对水体中痕量苦味酸的高灵敏度检测有重要的现实意义。

目前，苦味酸的检测多采用气相色谱法和高效液相色谱法，虽然可以实现苦味酸的高灵敏度检测，但是需要对样品进行前处理，操作复杂且耗时较长、成本高，不能快速实时检测水体中苦味酸的含量。相对而言，荧光分析法具有响应速度快、灵敏度高、操作简单等优点，近年来颇受关注。大多荧光传感器是利用荧光分子与苦味酸之间的光诱导电子转移，荧光分子的荧光被猝灭这一原理而实现的，如N-正己基-4-[2-(3-苯基硫脲)-乙氨基]-1,8-萘酰亚胺(HTN)(发光学报，2015，36，39-44)、聚环戊二烯硅烷掺杂壳聚糖荧光传感薄膜(CN101864097B)、烯丙基四碘荧光素(CN102830098A)、三(苯并咪唑)苯类化合物(CN103739555B)、二(苯并咪唑)萘类化合物(CN106008358A)等。

2001年，香港科技大学的唐本忠院士发现了具有聚集诱导发光(Aggregation-induced emission，AIE)效应的化合物，这类化合物在溶液态时由于分子内旋转导致激发态能量以非辐射形式衰减，产生弱的荧光发射；聚集态时旋转受阻，抑制了非辐射能量转换，使激发态能量以辐射形式释放产生荧光。AIE分子在生物体内成像、生物监测、光电材料等方面都有较广泛的应用。近年来，具有AIE效应的化合物也常用于苦味酸的检测(Polymer,2012,53,3163-3171；Macromol.Rapid Commun.,2012,33,164-171；J.Mater.Chem.,2011,21,4056-4059；Polym.Chem.,2012,3,1481-1489；Macromolecules,2010,43,4921-4936)。虽然AIE效应使得这类传感器可用于固态检测，但其灵敏度还有待改善。目前，石墨烯或氧化石墨烯可用于改善AIE分子对DNA、BSA等生物大分子的检测，但利用石墨烯提高AIE分子对爆炸物的检测还未见报道。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器。

本发明的第二个目的是提供一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器的制备方法。

本发明的第三个目的是提供一种采用上述荧光传感器的快速检测爆炸物的方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：

一种用于快速检测爆炸物的荧光传感器，为石墨烯复合材料溶于溶剂制成的浓度为1×10^-4～1×10^-6mol/L的溶液；所述石墨烯复合材料包括石墨烯和式I所示的聚合物，式I所示的聚合物以非共价键形式修饰石墨烯；