[发明专利]一种双模式探针及其应用

说明书

本发明公开了一种双模式探针及其应用，属于探针检测技术领域。它包括一种双模式探针HTI，它能够通过比率荧光法和比色法甚至肉眼来区分Dsubgt;2/subgt;O和Hsubgt;2/subgt;O，并能够定量测定水和重水混合溶液中痕量重水以及痕量水的含量。HTI采用荧光法对重水的检测限为0.026％(v/v)，采用紫外法对水的检测限为0.041％(v/v)，适用于Dsubgt;2/subgt;O和Hsubgt;2/subgt;O的全量程检测，能够用于实时、高灵敏度地检测区分Dsubgt;2/subgt;O与Hsubgt;2/subgt;O，实现了痕量水与重水的定量检测以及常见品牌重水的纯度的定性判断。

技术领域

本发明属于重水检测技术领域，更具体地说，涉及一种双模式探针及其应用。

背景技术

D₂O在化学分析、核电生产、光谱表征和生物分析中有着非常重要的作用。然而，由于D₂O易吸水而影响其纯度，为相关的研究与重水的存储带来不便。因此，定性和定量的检测、区分D₂O与H₂O对重水进一步的广泛应用和安全使用至关重要。但是，由于D₂O和H₂O在物理性质和化学性质上几乎相同，使它们很难区分。在各种检测D₂O的方法中，荧光技术因成本低，操作简单和灵敏度高的特点被广泛应用。因此，一些用来检测D₂O的荧光材料也被研究开发出来，其中大多数是金属有机配合物(MOFs)。虽然MOFs对D₂O/H₂O很敏感，但往往需要复杂的预处理，比如需预热形成脱水的MOFs，这限制了MOFs用于实时、原位检测D₂O。同时，MOFs的水溶性差，只能在固液界面进行检测，不利于对体系的全范围检测。此外，MOFs中金属的使用还有可能造成金属中毒。

作为MOFs的高效替代者，小分子有机探针具有简单、易操作、检测快速等突出优势，广泛用于各种物质的检测。然而，目前鲜有报道检测D₂O的有机探针。最近，卢志云等人构建了两例D₂O有机传感器(A facile strategy for the construction of purelyorganic optical sensors capable of distinguishing D₂O from H₂O，Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,6280-6284)，但需要使用高比例有机溶剂，且响应范围很窄(0-47.1％，v/v)，这无疑不利于D₂O体系中的传感。林伟英团队提出了一种基于两种染料的传感器，这种染料只能表现出单模式的荧光打开型响应(A dual-site controlledfluorescent sensor for the facile and fast detection of H₂O in D₂O by twoturn-on emission signals，Chem.Commun.2020,56,1191-1194.)。上述探针所具有的缺点使它们不能广泛应用于全量程范围内D₂O精确地定量检测。相比之下，双模式探针有效地结合了比率荧光法和比色法的优势，可以降低背景信号，实现更准确和更灵敏地检测与“裸眼”识别。因此，发展水溶性的且能够用于实时、原位定量检测D₂O的双模式探针十分必要。

发明内容

1.要解决的问题