本发明属于金属离子的检测分析技术领域，具体涉及一种基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物及其在荧光化学传感器中的应用。
背景技术：
目前用来对金属离子进行检测和定量分析的方法越来越多，常见的检测法包括原子吸收光谱法、等离子体发射光谱分析法、电化学分析法等方法，但是相关设备价格昂贵、操作复杂，限制了其广泛应用。考虑到这些方法存在的不足或缺陷，人们需要一种更高效的检测方法，以更好的解决这类问题。荧光化学传感器由于具有较高的灵敏度、良好的选择性、价格低廉和操作简便等优势，使得这类方法具有很强的应用性。
罗丹明b衍生物常用来作为荧光化学传感器用于检测金属离子的存在，具有良好的效果。本设计基于罗丹明b结构，通过结构改性制备出新的席夫碱化合物，该化合物可以作为al3+荧光化学传感器。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于罗丹明b衍生物的al3+荧光化学传感器。该al3+荧光化学传感器检测液配制简单、用量少、荧光响应速度快，不受常见金属离子干扰，适用于各种水体的铝离子检测。
一种基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物(l1，l2，l3)，其化学结构式如下：
上述的基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物(l1，l2，l3)在al3+荧光化学传感器中的应用，包括以下步骤：(a)将所述化合物溶于有机溶剂中配制成标准检测液；(b)向标准检测液中加入待测溶液后进行荧光光谱分析，比较混合溶液的荧光光谱检测信号与标准检测液本征信号之间的差别，确定待测溶液中是否含有al3+。
优选地，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种。
优选地，所述标准检测液中罗丹明b衍生物的席夫碱化合物的浓度为1×10-5mol/l。
上述方案中，所述待测溶液为工厂废水或自然水体。
本发明提供的检测al3+的荧光化学传感器具有检测方法简单、传感器用量少、荧光响应速度快、幅度大、不受常见金属离子干扰等诸多优点，可用于工厂废水或者各类水体中al3+的检测。
附图说明
图1为本发明荧光化学传感器l1在不同al3+浓度下的荧光光谱图；
图2为本发明荧光化学传感器l1在不同金属离子存在下的荧光光谱图；
图3为本发明荧光化学传感器l2在不同金属离子存在下的荧光光谱图；
图4为本发明荧光化学传感器l3在不同金属离子存在下的荧光光谱图。
具体实施方式
为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合附图和具体实施例进行进一步详细说明。
一种检测al3+的荧光化学传感器，该荧光化学传感器为一种基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物，其化学结构式如下：
该荧光化学传感器可用于检测工厂废水或自然水体中是否存在al3+，具体方法如下：首先将荧光化学传感器溶于有机溶剂(二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、甲苯、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的一种或多种)中配制成浓度为1×10-5mol/l的标准检测液，接着检测并记录标准检测液的荧光光谱本征信号，向标准溶液中加入待测溶液后再次检测混合液的荧光光谱检测信号，将本征信号与检测信号进行对比即可确定待测溶液中是否含有al3+。
实施例1
该实施例1以基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物l1为例。
配制荧光化学传感器标准检测液：用精密天平准确称量该化合物6.1mg，加入到10ml容量瓶中，用无水乙醇定容至10ml。吸取1ml加入到另一个100ml容量瓶钟中，用无水乙醇稀释到100ml，配制成浓度为1×10-5mol/l的标准检测溶液；
配制不同的金属离子溶液：分别准确称取以下金属盐(agno3,al(no3)3·9h2o,bacl2·2h2o,cacl2,cd(no3)2·4h2o,crcl3·6h2o,cocl2·6h2o,cucl2·2h2o,fecl2·4h2o,fecl3·6h2o,hgcl2,kcl,licl,mgcl2·6h2o,mncl2·4h2o,nacl,nicl2·6h2o,srcl2·6h2o,zncl2)各1mmol，溶解在10ml的去离子水中，配制成浓度为1×10-1mol/l的金属离子溶液。根据实验需要再稀释成1×10-2mol/l，1×10-3mol/l，1×10-4mol/l，1×10-5mol/l，1×10-6mol/l的金属离子溶液。
荧光化学传感器标准检测液荧光光谱本征信号的获得：用移液枪吸取3ml浓度为1×10-5mol/l的基于罗丹明b衍生物的席夫碱的标准溶液置于石英比色皿中，测定其荧光光谱，记录输出数据。
不同al3+浓度待测液荧光光谱检测信号的获得：用移液枪吸取浓度为1×10-5mol/l的荧光化学传感器标准检测液3ml，置于石英比色皿中，再用移液枪吸取3μl浓度为1×10-5mol/l含al3+的污水，振荡使之混合均匀，此时混合溶液中al3+的浓度为1×10-8mol/l，测定此铝离子浓度下混合溶液的荧光光谱，记录数据。按照同样的方法，分别测试al3+浓度为1×10-7mol/l，1×10-6mol/l，4×10-6mol/l，7×10-6mol/l，1×10-5mol/l，2×10-5mol/l，3×10-5mol/l，4×10-5mol/l，5×10-5mol/l，6×10-5mol/l，7×10-5mol/l，8×10-5mol/l，9×10-5mol/l，1×10-4mol/l的荧光光谱。将不同al3+浓度的荧光光谱进行对比，如图1所示。
不同种类金属待测液荧光光谱检测信号的获得：用移液枪吸取3ml浓度为1×10-5mol/l的基于罗丹明b衍生物席夫碱的标准溶液置于石英比色皿中，再用移液枪分别吸取3μl浓度为1×10-1mol/l的含其他金属阳离子的溶液，振荡使之混合均匀，此时混合溶液中金属阳离子的浓度为1×10-4mol/l，测定在其他金属离子干扰下的荧光光谱，记录数据。将不同金属离子溶液的荧光光谱进行对比，如图2所示。
图1和图2的结果表明，体系中不存在铝离子时，荧光强度很弱，几乎没有荧光。随着测试体系中al3+浓度的逐渐增加，荧光强度逐渐增强，出现明显的荧光。而加入其他金属离子的水溶液时，除了fe2+、cr3+和fe3+有一定程度的增强外，其他金属离子体系没有荧光，荧光强度几乎没有变化。说明该化合物可以用于检测al3+的存在，是一种良好的turn-on荧光化学传感器，并且对多数金属离子具有良好的抗干扰能力。
实施例2
该实施例2以基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物l2为例。
参照实施例1的方法配制l2的标准检测溶液和不同浓度的金属离子溶液，然后检测l2在不同al3+浓度以及不同种类金属的待测液干扰下的荧光光谱。图3的结果表明，体系中不存在铝离子时，荧光强度很弱，几乎没有荧光。而加入其他金属离子的水溶液时，除了al3+外，其他金属离子体系荧光强度几乎没有变化。说明该化合物可以用于检测al3+的存在，是一种良好的turn-on荧光化学传感器。
实施例3
该实施例3以基于罗丹明b衍生物的席夫碱化合物l3为例。
参照实施例1的方法配制l3的标准检测溶液和不同浓度的金属离子溶液，然后检测l3在不同al3+浓度以及不同种类金属的待测液干扰下的荧光光谱，检测结果与l2相近，如图4所示。
尽管已经示出和描述了本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些变化均应落入本发明的保护范围之内。