一种钒酸盐可视化检测方法及其应用与流程

本发明涉及检测，特别是涉及一种钒酸盐可视化检测方法及其应用。

背景技术：

1、多金属氧酸盐(poms)作为一种典型的多金属氧酸盐，由于其可调节的结构性质，多钒酸盐在化学工程，药物检测，催化，电池等方面被广泛研究，然而，这种带负电荷的金属含氧阴离子无法被同样呈负电性或电中性的矿物质有效吸附，具有更高的溶解度和环境迁移率，对水质和土壤产生不可避免的危害。

2、目前，养殖尾水系统中的钒污染受到越来越多的关注。钒能够以显著水平在贝类、鱼类等水生生物中积累，引起血液学变化和特定器官如肝脏和肾脏的结构功能改变。钒酸盐是一种具有毒理学效应的过渡金属氧酸盐污染物，由于其迁移性强，不易降解等特性，已经成为环境检测的一项重要指标。由于其丰富多聚特性所致，钒多酸盐的检测难点多集中于含量分析和形态判别两大方向，目前的研究趋向于构筑单一的浓度或者形态分析平台，例如比色法检测、51v nmr法、esi-ms、电位型多传感器系统(et)、高效液相色谱-质谱联用法(hclp-ms)、拉曼分析法，多存在检测功能单一、仪器设备复杂，成本高等问题。且因在溶液中，钒主要以五价的钒酸盐存在，并产生不同的聚合态，不同的浓度和ph值会明显影响钒酸盐的聚合能力。随着溶液由酸性过渡到碱性，钒酸盐会快速参与质子化/脱质子化作用，通过共用mo6(m表示v)八面体的顶点或棱边相联结，形成不同聚集态的钒多酸盐，由此产生了复杂的相变过程，常规的检测方法难以快速得到钒酸盐的总体情况。因此，需要综合钒酸盐的形态判别及含量检测需求，开发一种便捷、快速、直观的检测方法。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供一种钒酸盐可视化检测方法，该检测方法以ph-钒酸盐浓度-形态分布的三元关系为基础构建得到，能成功实现对多钒酸盐溶液元素形态的间接判别同步含量检测，且检测结果荧光可视化，在环境监测的实际检测中，能够简化分析流程，提高检测效率。

2、本发明提供了一种钒酸盐可视化检测方法，包括以下步骤：将待测样本与双响应荧光探针混合，得到混合溶液，震荡，激发辐射，检测荧光。

3、在其中一个实施例中，所述双响应荧光探针的工作浓度为0.02-0.03mg/ml；所述激发辐射的波长为240-300nm。

4、所述工作浓度为上述双响应荧光探针在使用时能够达到预期效果的浓度，可以理解的，本领域技术人员在配制含有上述双响应荧光探针的溶液时，可以配制浓度更高的母液或者储备液，待使用时再稀释，所述母液或者储备液及其浓度均在本发明的保护范围之内。

5、在其中一个实施例中，所述检测荧光包括：检测混合溶液的荧光光谱；

6、和/或在紫外光照射下，对混合溶液的荧光颜色进行观察。

7、在其中一个实施例中，所述紫外光的波长为200-300nm。

8、在其中一个实施例中，所述钒酸盐包括navo3和/或na3vo4，所述待测样本的ph为1-13。

9、在其中一个实施例中，所述双响应荧光探针包括罗丹明b、eutat，eu、tat、罗丹明b的摩尔比为(1-3)：(1.5-4.5)：(0.5-2)；

10、所述罗丹明b负载于所述eutat，所述罗丹明b与所述eutat环链接形成螺环结构。

11、在其中一个实施例中，所述eutat中，eu3+锚定于tat两端的羧基氧；所述罗丹明b通过酰胺缩合反应装载于所述eutat。

12、本发明还提供了所述钒酸盐可视化检测方法中双响应荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

13、制备前驱体eutat：将2-氨基对苯二甲酸、碳酸氢钠溶解，混合，静置反应至溶液澄清，加入六水合硝酸铕，搅拌，得到前驱体eutat；

14、制备宽ph范围双响应荧光探针：将罗丹明b溶解，搅拌，加入edc，加入nhs，混合，得到羧基活化的罗丹明b；将前驱体eutat加入所述羧基活化的罗丹明b，搅拌，得到混合溶液，对混合溶液加热，进行酰胺缩合反应，冷却，离心，取沉淀，得到宽ph范围双响应荧光探针。

15、在其中一个实施例中，所述六水合硝酸铕、2-氨基对苯二甲酸、羧基活化的罗丹明b的摩尔比为(1-3)：(1.5-4.5)：(0.5-2)；

16、所述制备前驱体eutat步骤中，所六水合硝酸铕、2-氨基对苯二甲酸、碳酸氢钠的摩尔比为(1-3)：(1.5-4.5)：(5-7)；

17、所述制备宽ph范围双响应荧光探针步骤中，所述罗丹明b、edc、nhs的摩尔比为1：(14-17)：(15-17)；

18、所述酰胺缩合反应的温度为155-165℃，所述酰胺缩合反应的时间为8-12h。

19、在其中一个实施例中，所述制备前驱体eutat步骤中，所述搅拌的时间为25-35min。

20、在其中一个实施例中，所述制备宽ph范围双响应荧光探针步骤中，所述混合的时间为20-35min。

21、在其中一个实施例中，所述制备宽ph范围双响应荧光探针步骤中，所述搅拌的时间为25-35min

22、在其中一个实施例中，所述制备宽ph范围双响应荧光探针步骤还包括取沉淀之后的洗涤、干燥；所述洗涤的洗涤剂包括乙醇、水，所述乙醇和水的体积比为1:9，所述洗涤包括：以洗涤剂清洗所述沉淀至上清液无荧光产生；

23、所述干燥的温度为55-65℃，所述干燥的时间为10-14h。

24、本发明还提供了所述的钒酸盐可视化检测方法或所述制备方法得到的双响应荧光探针在环境监测中的应用，所述环境监测包括水质监测和/或土壤环境监测。

25、本发明还提供了一种环境监测的方法，所述环境监测包括水质监测，该方法包括采用所述钒酸盐可视化检测方法对水样进行检测，或采用所述制备方法得到的双响应荧光探针检测水样。

26、在其中一个实施例中，所述水样包括养殖尾水。

27、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

28、本发明的一种钒酸盐可视化检测方法及其应用，该检测方法以ph-钒酸盐浓度-形态分布的三元关系为基础构建得到，能成功实现对多钒酸盐溶液元素形态的间接判别同步含量检测，且检测结果荧光可视化，在环境监测的实际检测中，能够简化分析流程，提高检测效率。

技术特征：

1.一种钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，包括以下步骤：将待测样本与双响应荧光探针混合，得到混合溶液，震荡，激发辐射，检测荧光。

2.根据权利要求1所述的钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，所述双响应荧光探针的工作浓度为0.02-0.03mg/ml；所述激发辐射的波长为240-300nm。

3.根据权利要求1所述的钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，所述检测荧光包括：检测混合溶液的荧光光谱；

4.根据权利要求1-5中任一项所述的钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，所述钒酸盐包括navo3和/或na3vo4，所述待测样本的ph为1-13。

5.根据权利要求4所述的钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，所述双响应荧光探针包括罗丹明b、eutat，eu、tat、罗丹明b的摩尔比为(1-3)：(1.5-4.5)：(0.5-2)；

6.根据权利要求5所述的钒酸盐可视化检测方法，其特征在于，所述eutat中，eu3+锚定于tat两端的羧基氧；所述罗丹明b通过酰胺缩合反应装载于所述eutat。

7.权利要求1-6中任一项所述钒酸盐可视化检测方法中双响应荧光探针的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸铕、2-氨基对苯二甲酸、羧基活化的罗丹明b的摩尔比为(1-3)：(1.5-4.5)：(0.5-2)；

9.权利要求1-6中任一项所述的钒酸盐可视化检测方法或权利要求7-8中任一项所述制备方法得到的双响应荧光探针在环境监测中的应用，所述环境监测包括水质监测和/或土壤环境监测。

10.一种环境监测的方法，其特征在于，所述环境监测包括水质监测，该方法包括采用权利要求1-6中任一项所述钒酸盐可视化检测方法对水样进行检测，或采用权利要求7-8中任一项所述制备方法得到的双响应荧光探针检测水样。

技术总结本发明涉及一种钒酸盐可视化检测方法及其应用，涉及检测技术领域。该检测方法包括以下步骤：将待测样本与双响应荧光探针混合，得到混合溶液，震荡，激发辐射，检测荧光。该检测方法以pH‑钒酸盐浓度‑形态分布的三元关系为基础构建得到，能成功实现对多钒酸盐溶液元素形态的间接判别同步含量检测，且检测结果荧光可视化，在环境监测的实际检测中，能够简化分析流程，提高检测效率。技术研发人员：巫特瑜,王渊,谭日新,李汉杰,甘嘉贤,陆耀荣,陈柏成,张志锵,杜永亮,潘庆銮,张健文受保护的技术使用者：佛山市高明佛水供水有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18