一种基于酸碱双官能团UIO-66的水相中苯胺荧光检测方法

本发明属于分析检测领域，具体涉及一种基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法。

背景技术：

1、作为一种重要的化工原料及中间体，苯胺广泛用于染料、橡胶、溶剂、医药等工业领域，在水中具有一定的溶解性，容易渗透到土壤中，对环境造成污染。即使是极低浓度的苯胺也能进入人体通过皮肤、呼吸系统和消化系统等途径，可能导致高血红蛋白血症、溶血性贫血和肝脏肾损伤等，对人类健康构成威胁。

2、目前常见的水体中有机物检测手段主要有化学分析法、气相色谱法(gaschromatography)、高效液相色谱法(hplc)、质谱法和光谱法等。但都有具有检测过程耗时长，实验花费大，无法现场快速检测的缺点。荧光检测技术具有灵敏性高、成本低、便于移动、操作简单和选择性高等优点，在环境检测中应用普遍。三维荧光光谱是由激发波长-发射波长-荧光强度三维坐标所表征的矩阵光谱，与二维荧光光谱相比，三维荧光光谱多了一个维度的信息，所获取的特征比普通荧光光谱多，为复杂体系的检测提供了更有效的识别途径，已广泛应用于水体检测领域。

技术实现思路

1、本发明选用一种酸碱双官能团uio-66探针，用于水相中苯胺的荧光检测方法。使用四氯化锆和5-氨基1，2，4-苯三甲酸为原料合成主框架材料，再用ph＝10～12的强碱溶液改性处理得强荧光探针。与改性前探针相比，增加了传感材料维度的变化信息，以荧光淬灭方式获取了多维传感信息，增加了水体中苯胺检测的灵敏度、提高了检测限；且在荧光等强度检测条件下，减少了10倍用量。具有很好的应用前景，为荧光传感材料的制备提供了一种新的思路。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供了一种苯胺的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：

3、(1)合成探针主框架材料：

4、在反应釜中加入四氯化锆和5-氨基-1，2，4-苯三甲酸得到混合物a；再依次加入n，n-二甲基甲酰胺、冰醋酸和去离子水，得到混合物b；在室温下超声溶解至无固体，在高压反应釜中反应后冷却至室温，洗涤并干燥后得到淡黄色固体探针主框架材料，即为酸碱双官能团uio-66。

5、所述四氯化锆和5-氨基-1，2，4-苯三甲酸的质量比为1：5～5：1，优选为1:1。

6、所述n，n-二甲基甲酰胺、冰醋酸和去离子水的体积比27：12：0.072；

7、高压反应釜中反应的温度为40～120℃，优选温度为120℃，反应时间为0.5～24小时，优选时间为24小时。

8、洗涤时，先使用n，n-二甲基甲酰胺作为液相离心，再用去离子水作为液相离心。

9、(2)探针主框架材料的改性

10、首先配制探针主框架材料悬浮液，超声，放置陈化后，用ph＝10～12的naoh溶液稀释5～10倍，得到强荧光探针储备液；即改性后的酸碱双官能团uio-66。

11、所述探针主框架材料悬浮液的浓度为0.1～0.25mg/ml，优选浓度为0.25mg/ml。

12、所述超声的时间为6～24小时，优选为12小时。

13、所述放置陈化的时间为6～24小时，优选为12小时。

14、(3)所述标准拟合曲线绘制方法如下：

15、(3.1)用去离子水将步骤(2)所得的强荧光探针储备液稀释5～10倍作为比率荧光探针溶液；

16、(3.2)配制浓度为2mmol/l的苯胺水溶液，分别取4ml步骤(3.1)所述比率荧光探针溶液，加入0ul、1ul、10ul、20ul、40ul、80ul的苯胺水溶液，配制成苯胺浓度为0～40umol/l标准溶液；

17、(3.3)在激发波长200～400nm，发射波长为280～700nm，狭缝宽度为10nm，检测电压为600v的条件下进行三维荧光光谱数据的采集，取激发波长为250nm，发射波长分别为350nm处的荧光强度与发射波长在425nm处的荧光强度的比值i350/i425为纵坐标，苯胺标准溶液的浓度为横坐标，绘制标准拟合曲线。

18、(4)实际样本的检测按照以下步骤进行：

19、取20ul实际样本溶液，加入到4ml步骤(3.1)中所述比率荧光探针溶液中；在激发波长200～400nm，发射波长为280～700nm，狭缝宽度为10nm，检测电压为600v的条件下进行三维荧光光谱数据的采集，取激发波长为250nm，发射波长分别为350nm处的荧光强度与发射波长在425nm处的荧光强度的比值i350/i425为纵坐标，再根据拟合曲线，判断其中苯胺的具体浓度，再计算出实际样本中的苯胺浓度。

20、本发明中当苯胺溶液的浓度为0～40umol时，苯胺与改性后的酸碱双官能团uio-66溶液的荧光强度降低呈良好的线性关系；

21、本发明的有益效果为：

22、本发明的检测限为0.00015umol/l，可对水中的苯胺进行检测，与传统方法相比大大降低了检测限，完全满足各种标准对水体中苯胺的限量检测需求。

技术特征：

1.一种基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(1)中，所述四氯化锆和5-氨基-1，2，4-苯三甲酸的质量比为1：5～5：1，所述n，n-二甲基甲酰胺、冰醋酸和去离子水的体积比27：12：0.072。

3.如权利要求2所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，四氯化锆和5-氨基-1，2，4-苯三甲酸的质量比为1:1。

4.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(1)中，高压反应釜中反应的温度为40～120℃，反应时间为0.5～24小时。

5.如权利要求4所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，高压反应釜中反应的温度为120℃，反应时间为24小时。

6.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(1)中，洗涤时，先使用n，n-二甲基甲酰胺作为液相离心，再用去离子水作为液相离心。

7.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所述探针主框架材料悬浮液的浓度为0.1～0.25mg/ml，所述超声的时间为6～24小时，所述放置陈化的时间为6～24小时。

8.如权利要求7所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(2)中，所述探针主框架材料悬浮液的浓度为0.25mg/ml，所述超声的时间为12小时，所述放置陈化的时间为12小时。

9.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(3.2)中，苯胺水溶液与比率荧光探针溶液的体积比为0ul～80ul：4ml，其中，苯胺水溶液的浓度为2mmol/l，标准溶液中苯胺的浓度为0～40umol/l。

10.如权利要求1所述的基于酸碱双官能团uio-66的水相中苯胺荧光检测方法，其特征在于，步骤(4)中，实际样本溶液与比率荧光探针溶液的体积比为20ul：4ml。

技术总结本发明属于分析检测领域，公开了一种基于酸碱双官能团UIO‑66的水相中苯胺荧光检测方法。本发明提供的水相中苯胺检测方法，基于一种酸碱双官能团UIO‑66探针实现，包括探针的制备、改性和比率荧光定量分析。本发明使用四氯化锆和5‑氨基1,2,4‑苯三甲酸为原料合成主框架材料，再用pH＝10～12的强碱溶液改性处理得强荧光探针。与改性前探针相比，增加了传感材料维度的变化信息，以荧光淬灭方式获取了多维传感信息，增加了水体中苯胺检测的灵敏度、提高了检测限；且在荧光等强度检测条件下，用量仅为原来的十分之一。具有很好的应用前景，为荧光传感材料的制备提供了一种新的思路。技术研发人员：李盈瑾,薛向粉,陆宇杭,欧智帆,王晶菁,殷秀莲受保护的技术使用者：江苏大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25