[发明专利]一种检测Cu2+

说明书

一种检测Cu²⁺的荧光探针、制备方法及荧光试纸条的制备和使用方法，它涉及检测Cu²⁺荧光探针及其制备和使用方法。它是要解决现有的Cu²⁺检测因仪器限制且成本较高而不能做到实时现场检测的技术问题；使用荧光探针法检测Cu²⁺时主体对金属离子的抗干扰能力较差的技术问题。该荧光探针的结构式为：它是利用2‑(2‑氨基苯基)菲并咪唑和吡啶‑2‑甲醛反应得到。可将检测Cu²⁺的荧光探针制备成溶液，然后将定性滤纸剪成条状，在该溶液中浸泡，干燥后得到检测Cu²⁺的荧光试纸条。通过试纸条的颜色是否由深紫色变为明亮的浅紫色来判定样品中是否含有Cu²⁺。该Cu²⁺荧光探针合成方法简单，成本低，步骤简单，产率高达70～98％。可用于检测水体系环境中的Cu²⁺。

技术领域

本发明属于检测Cu²⁺的技术领域，涉及检测Cu²⁺荧光探针的制备和检测Cu²⁺荧光试纸条的制备及其使用方法。

背景技术

铜是人体健康不可缺少的微量营养元素，是人体内血蓝蛋白的组成元素，对于血液、中枢神经和免疫系统，头发、皮肤和骨骼组织以及大脑、肝脏、心脏等器官的发育和功能有着非常重要的影响。然而，过量存在的Cu²⁺对生物体和环境均有不利影响，如维持人体内的新陈代谢出现紊乱，肝硬化，肝腹水等，因此对Cu²⁺进行定性和定量检测具有非常重要的意义。传统的Cu²⁺检测方法包括离子体质谱法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、质谱法和荧光探针法。这些方法均需要依托实验室大型仪器进行检测，存在仪器价格昂贵、操作繁琐、需要专业人员完成等缺点。

近年来，采用荧光探针对Cu²⁺进行定量和定性检测的研究方法受到了研究者的关注。曾晞、吴翀、董蕾等人在《中国科学》2009年第39卷第4期350～356页的文章《一种新型三角架罗丹明B荧光探针对Cu²⁺识别性能研究》公开了一种罗丹明B衍生物，当Ni²⁺或Co²⁺与Cu²⁺在溶液中共存时，会使荧光探针对Cu²⁺的识别进行干扰。2014年，樊江莉、徐群利等人在《有机化学》2014年34期第1623～1629页的文章《可检测Zn²⁺，Cd²⁺和 Cu²⁺的氮杂香豆素荧光探针的合成及性能研究》公开的是通过3-甲酰基-7-N,N-二甲基氮杂香豆素与氨甲基吡啶的缩合反应，生成一个缩醛胺结构化合物。通过不同的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱变化，实现对Zn²⁺、Cd²⁺和Cu²⁺识别。上述两种荧光探针除了可以识别Cu²⁺外，还分别对其他金属离子具有识别性能，表明对其他金属离子的抗干扰能力不强。

目前，报道了类似于pH试纸的荧光检测试纸。2017年11月14日，在公开号为CN107345910 A的专利《一种用于可视化检测铜离子的荧光宽色度试纸及其制备方法和应用》中公开了一种新型检测Cu²⁺的方法，使用荧光宽色度试纸检测Cu²⁺。该方法通过使用紫外灯照射荧光试纸可实时现场检测待测样品中是否含有Cu²⁺，但是该荧光宽色度试纸需要配置多种溶液并且使用打印机喷墨进行制备，且制作过程复杂繁琐、成本较高。

根据目前报道的检测Cu²⁺的方法，主要存在以下几个缺陷：

1.使用实验室传统方法检测Cu²⁺因仪器限制不能做到实时现场检测；

2.使用荧光探针法检测Cu²⁺时，主体溶液对其他金属离子也具有识别性能，抗干扰能力不强，识别不具有专一性；