[发明专利]一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的荧光传感材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的荧光传感材料及其制备方法和应用，属于荧光化学传感材料及化学分析检测技术领域；本发明将罗丹明酰乙二胺和3‑甲酰基‑4‑羟基‑4‑联苯基氰溶于无水乙醇中，加入适量的冰乙酸，油浴锅搅拌回流，待反应结束后冷却至室温，减压移除溶剂得出粗产品，在乙醇中重结晶得荧光传感材料；本发明制备的荧光传感材料对Zn²⁺，Al³⁺，Fe³⁺和Cr³⁺四种金属离子具有多重响应性，能够通过呈现的不同荧光信号很好的实现环境水样中目标金属离子的痕量的有效检测，具有原料易得，制备工艺简单，产品稳定性好和检测灵敏度高等特点。

技术领域

本发明涉及一种化学荧光传感材料，特别涉及一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的荧光传感材料及其制备方法和应用，属于荧光化学传感材料及化学分析检测技术领域。

背景技术

随着社会经济的快速发展，随之而来的环境污染问题一直以来都是人们关注的热点。作为污染物之一的重金属离子对环境危害是极其严重的，主要表现为重金属污染物在自然环境中不能够被微生物所降解，只能发生形态的改变，而在此过程中其毒性并没有根本消除；极易被生物体所吸收，不同形态的重金属离子会通过生物的迁徙，富集等方式作用于动植物，最终通过食物链进入人体；尽管一些金属离子是人体所必需的微量元素，但当金属离子摄入量超过了身体允许的最大浓度时，同样会导致严重的生物紊乱，同时还会与生物高分子物质发生相互作用，并导致生物高分子失去活性，造成各种疾病。例如常见的阿尔茨海默病，帕金森病就是由于铁离子和铝离子摄入过多导致的；糖尿病，心脑血管疾病，肿瘤及异常增生都与摄入过多的铬离子息息相关；这样积累在人体内会造成慢性中毒，而这种积累性危害往往短期不宜发现。

为了减少和避免重金属离子对生态环境和人类的危害，进行有效的实时监测是必不可少的。传统的检测技术如原子吸收分光光度法，火焰原子化法以及电感耦合等离子体原子发射光谱法等在检测前都需对样品进行复杂预处理，检测结果的干扰因素较多，此外检测仪器价格昂贵，操作复杂限制了其普遍的应用。相比较而言，荧光检测法具有灵敏度高，选择性强，响应时间短，操作简单，用量少及成本低等优点，可用于离子的痕量和微量检测，已经被广泛的应用于环境监测，临床医学，生物分子检测等众多领域。荧光传感材料自身具有独特的光学性质，当其结合目标离子时，材料内在的光物理特性被影响，荧光信号的输出形式发生改变，基于结合目标离子前后传感器的荧光变化作为响应信号来实现对特定离子的快速检测。近年来针对于金属离子的荧光传感材料已经取得了一定的研究进展。报道的大多数传感材料都是基于罗丹明B，香豆素，喹啉, 蒽醌等荧光基团的希夫碱材料。但其中大部分的传感器都是相应于特定的单一目标金属离子。因此具有多重响应的离子荧光传感材料是目前研究的一个新领域，在识别分析过程中，对于不同的目标金属离子其可以产生不同的、可测量的输出光信号的变化，故具有更多的潜在应用价值。

发明内容

本发明目的在于克服传统检测技术的限制，提供一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的具有多重响应性质的荧光传感材料及其制备方法和用途，所述的多重响应性质的荧光传感材料能够通过呈现的不同荧光信号很好的实现环境水样中痕量Fe³⁺，Cr³⁺，Al³⁺和Zn²⁺四种金属离子的有效检测，具有原料易得，制备工艺简单，产品稳定性好和检测灵敏度高等特点。

本发明采用的技术方案是：

本发明首先提供一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的多重响应型荧光传感材料，所述材料本身为黄橙色粉末状固体，将材料溶解在甲醇/HEPES缓冲溶液 (v/v=9:1, pH=7.4)体系中，溶液呈现黄色，在365nm的紫外光照射下并无明显的荧光发射。

本发明还提供一种基于罗丹明B和氰基联苯酚的多重响应型荧光传感材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1. 罗丹明酰乙二胺的合成：