Ag+荧光探针、Ag+化学传感器的制作方法

本发明属于荧光探针技术领域，尤其涉及一种ag⁺荧光探针及其制备方法，一种ag⁺绿色化学传感器。

背景技术

荧光探针由于其高灵敏度、高选择性、实时快速响应、对样品无损害及易于操控等特点，近年来在生物化学、分析化学、环境科学等领域得到了广泛的应用。它是一类非生物的“分子装置”，通常由识别基团通过连接臂连接荧光信号响应基团。识别基团将选择性识别检测待分析客体，然后通过连接臂把这一识别检测行为传递给荧光信号响应基团，而荧光信号响应基团将以荧光这一高灵敏度的信号响应方式把探针的识别信息放大报告显示。它通过微观领域的非共价键相互作用实现对重金属离子、有机分子、生物大分子等待分析物质特异识别，以荧光信号体现出来，从而实现在分子水平上的原位实时监测。由于它具有高灵敏度、高选择性、简便快捷等优点，已成为特定样品中重金属、过渡金属和阴离子检测的重要方法。

lin等基于g-c3n4纳米片设计合成了一个ag⁺/s^2-的“on-off-on”序列荧光探针，当加入ag⁺后，ag⁺与g-c3n4纳米片上的n原子络合，发生光诱导电子转移，使得探针溶液的荧光猝灭，而加入s^2-后，由于s^2-与ag⁺更大的络合能力，生成ag2s沉淀，不再有多余的ag⁺与g-c3n4纳米片作用，所以荧光恢复，但该探针的唯一遗憾是其对ag⁺的识别受到cu²⁺跟hg²⁺的干扰，选择性不高。singh等设计合成了一个四齿状席夫碱，通过调控ag⁺/cn^-的加入顺序，呈现“on-off-on”现象，该探针对ag⁺的识别具有选择性，但是其识别前后，溶液的颜色变化差异比较小，而且是棕褐色，不利于发展成为一种简便的裸眼检测试剂。此外，cn^-高毒性，对环境危害大。wei等设计了一个吩嗪类荧光探针衍生物，该探针随着ag⁺的加入，荧光猝灭，溶液颜色由黄色变为暗橘黄色，i^-离子的加入，由于生成agi,能使溶液的荧光恢复，但其荧光恢复程度随着循环次数的增加，荧光有损耗，荧光强度逐渐降低，因此，其很难作为一种重复循环利用的候选荧光探针。

高选择性，高灵敏度是一个荧光探针必须具备的，然后随着近些年来的发展，我们不能再仅仅局限于此，无毒，环保，绿色可循环利用是当前的主题。当前各式各样的荧光探针中，满足以上任意一点的，都有大量的研究工作，但是能把全部的优点都集中一起的，比较少。因此，研发一种能高选择性，高灵敏度，无毒，且能绿色环保循环可再生的ag⁺荧光探针显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种ag⁺荧光探针及其制备方法，旨在解决现有的ag⁺荧光探针不能同时兼顾的高选择性、高灵敏度，且能绿色环保循环问题。

本发明的另一目的在于提供含有本发明ag⁺荧光探针的ag⁺绿色化学传感器。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种ag⁺荧光探针，所述ag⁺荧光探针为硫杂杯芳烃衍生物，且所述ag⁺荧光探针的结构如下所示的化合物a，

本发明另一方面提供一种ag⁺荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入如下结构所示化合物1，无水丙酮，碳酸铯，进行第一次加热回流处理；冷却后加入如下结构所示化合物2和碘化铯，进行第二次加热回流处理，制备如下结构所示化合物3，反应式如下所示：

氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入化合物3，无水乙醇，水合肼，第三次加热回流反应，反应结束后滤除白色不溶固体，滤液蒸干后用氯仿甲醇重结晶，制备如下结构所示化合物4，反应式如下所示：

氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入化合物4，用无水二氯甲烷溶解后，加入nbd-cl和三乙胺，室温反应制备化合物a，反应式如下所示：

以及，本发明再一方面提供一种ag⁺绿色化学传感器，所述ag⁺绿色化学传感器含有本发明所述的ag⁺荧光探针。

本发明提供的ag⁺荧光探针，为含有硫杂杯芳烃骨架结构的化合物a，同时，所述化合物a为1,3-交替构型，即在硫杂杯芳烃分子结构两端的1,3位引入2个4-氯-7-硝基苯呋咱(nbd)，2,4位引入2个喹啉基团，构筑形成分子钳式的1,3-交替硫杂杯芳烃双荧光基团的荧光探针。具有上述结构特征的化合物作为ag⁺荧光探针时，能够高选择性、高灵敏度通过荧光猝灭选择识别ag⁺离子，进一步加入i^-离子后，体系荧光能恢复，即ag⁺荧光探针溶液随着ag⁺/i^-的交替加入，可以形成一种on-off-on可逆的荧光现象(荧光“on-off-on”交替开关)，且此可逆过程经过多次开关循环，其荧光几乎无损耗，由此可以实现持续可逆循环检测使用，绿色环保。此外，ag⁺荧光探针显著的溶液颜色变化，可以使我们能简便的通过肉眼就能实现对ag⁺的检测。综上，本发明提供的ag⁺荧光探针选择性更高，色彩鲜艳，利于裸眼比色检测，且可循环使用，荧光可逆无损。

本发明提供的ag⁺荧光探针的制备方法，以硫杂杯芳烃为平台分子，通过模板试剂，分别在硫杂杯芳烃分子两端的1,3位引入2个4-氯-7-硝基苯呋咱(nbd)，2,4位引入2个喹啉基团，构筑了一种分子钳式的1,3-交替硫杂杯芳烃多功能双荧光基团的荧光探针。具有1,3-交替构型的硫杂杯芳烃多功能双荧光基团作为ag⁺荧光探针时，能够通过荧光猝灭高选择性、高灵敏度地选择识别ag⁺离子，进一步加入i^-离子后，体系荧光能恢复，即ag⁺荧光探针溶液随着ag⁺/i^-的交替加入，可以形成一种on-off-on可逆的荧光现象(荧光“on-off-on”交替开关)，且此可逆过程经过多次开关循环，其荧光几乎无损耗，由此可以实现持续可逆循环检测使用，绿色环保。此外，ag⁺荧光探针显著的溶液颜色变化，可以使我们能简便的通过肉眼就能实现对ag⁺的检测。

本发明提供的ag⁺绿色化学传感器，由于含有本发明所述的ag⁺荧光探针，因此，同时具有高选择性、高灵敏度和绿色环保的优点。

附图说明

图1是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中探针与金属离子的荧光光谱图；

图2是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中不同浓度的ag⁺对探针的荧光光谱滴曲线图；

图3是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中检测ag⁺的荧光光谱法校正曲线图；

图4是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中不同浓度的ag⁺对探针的荧光光谱滴定后，再加入等量的不同浓度的i^-的荧光光谱图；

图5是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中交替加入等量的ag⁺和i^-,分别测其540nm处和575nm处的荧光强度值，循环可逆变化图；

图6是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中共存金属离子对探针荧光法检测ag⁺的影响图；

图7是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中探针与金属离子的紫外-可见吸收光谱；

图8是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中不同浓度ag⁺对探针的紫外-可见吸收光谱滴定图；

图9是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中探针检测ag⁺的紫外-可见吸收光谱法校正曲线；

图10是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中不同浓度的ag⁺对探针的紫外-可见吸收光谱滴定后，再加入等量的不同浓度的i^-的紫外-可见吸收光谱图；

图11是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中交替加入等量的ag⁺和i^-,测其在505nm处的紫外-可见吸收值，探针可以循环可逆变化图；

图12是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中共存金属离子对探针紫外-可见吸收光谱法检测ag⁺的荧光强度的影响图；

图13是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中365nm紫外灯下探针检测ag⁺的颜色变化照片；

图14是本发明实施例提供的n,n-二甲基甲酰胺/水(v/v，85/15)溶液中日光下探针检测ag⁺溶液的颜色变化照片。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明一方面提供一种ag⁺荧光探针，所述ag⁺荧光探针为硫杂杯芳烃衍生物，且所述ag⁺荧光探针的结构如下所示的化合物a，

本发明实施例提供的ag⁺荧光探针，为含有硫杂杯芳烃骨架结构的化合物a，同时，所述化合物a为1,3-交替构型，即在硫杂杯芳烃分子结构两端的1,3位引入2个4-氯-7-硝基苯呋咱(nbd)，2,4位引入2个喹啉基团，构筑形成分子钳式的1,3-交替硫杂杯芳烃双荧光基团的荧光探针。具有上述结构特征的化合物作为ag⁺荧光探针时，能够通过荧光猝灭高选择性、高灵敏度选择识别ag⁺离子，进一步加入i^-离子后，体系荧光能恢复，即ag⁺荧光探针溶液随着ag⁺/i^-的交替加入，可以形成一种on-off-on可逆的荧光现象(荧光“on-off-on”交替开关)，且此可逆过程经过多次开关循环，其荧光几乎无损耗，由此可以实现持续可逆循环检测使用，绿色环保。此外，ag⁺荧光探针显著的溶液颜色变化，可以使我们能简便的通过肉眼就能实现对ag⁺的检测。

综上，本发明实施例提供的ag⁺荧光探针选择性更高，色彩鲜艳，利于裸眼比色检测，且可循环使用，荧光可逆无损。

本发明实施例提供的ag⁺荧光探针，可以通过下述方法制备获得。

相应的，本发明实施例另一方面提供一种ag⁺荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

s01.氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入如下结构所示化合物1，无水丙酮，碳酸铯，进行第一次加热回流处理；冷却后加入如下结构所示化合物2和碘化铯，进行第二次加热回流处理，制备如下结构所示化合物3，反应式如下所示：

s02.氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入化合物3，无水乙醇，加入水合肼，第三次加热回流反应，反应结束后滤除白色不溶固体，滤液蒸干后用氯仿甲醇重结晶，制备如下结构所示化合物4，反应式如下所示：

s03.氮气或惰性气体保护下，在干燥的反应瓶中加入化合物4，用无水二氯甲烷溶解后，加入nbd-cl和三乙胺，室温反应制备化合物a，反应式如下所示：

本发明实施例提供的ag⁺荧光探针的制备方法，以硫杂杯芳烃为平台分子，通过模板试剂，分别在硫杂杯芳烃分子两端的1,3位引入2个4-氯-7-硝基苯呋咱(nbd)，2,4位引入2个喹啉基团，构筑了一种分子钳式的1,3-交替硫杂杯芳烃多功能双荧光基团的荧光探针。具有1,3-交替构型的硫杂杯芳烃多功能双荧光基团作为ag⁺荧光探针时，能够通过荧光猝灭高选择性、高灵敏度地选择识别ag⁺离子，进一步加入i^-离子后，体系荧光能恢复，即ag⁺荧光探针溶液随着ag⁺/i^-的交替加入，可以形成一种on-off-on可逆的荧光现象(荧光“on-off-on”交替开关)，且此可逆过程经过多次开关循环，其荧光几乎无损耗，由此可以实现持续可逆循环检测使用，绿色环保。此外，ag⁺荧光探针显著的溶液颜色变化，可以使我们能简便的通过肉眼就能实现对ag⁺的检测。

由于本发明实施例涉及的化学反应影响因素多，反应灵敏度高，因此，制备所述ag⁺荧光探针即所述化合物a时，所有的化学反应均在惰性气氛中进行，以避免其他气体的引入，导致化学反应方向发生偏离，得不到本发明实施例的目标化合物a。具体的，所述惰性气氛可以为氮气气氛，也可以为惰性气体气氛，包括但不限于氦气、氩气。

本发明实施例中，为了避免水、氧的引入对反应造成干扰，反应瓶均选用干燥充分的反应瓶。

上述步骤s01中，以化合物1作为最初的反应原料，用无水丙酮做溶剂。所述无水丙酮具有合适的沸点和极性，特别适于按本发明实施例所述方法制备化合物2时用作化合物1的溶剂。值得注意的是，本发明实施用于溶解化合物1的丙酮为无水丙酮，以避免水、氧的引入，导致水解反应以及其他杂副反应的发生，影响反应的进行，导致不能获得目标产物，或得到的产物产率低。优选的，按照化合物1与无水丙酮质量体积比为4.5～5.5mg:1ml的比例添加无水丙酮，具体优选的，按照化合物1与无水丙酮质量体积比为5mg:1ml的比例添加无水丙酮。

在溶解得到的化合物1的丙酮溶液中添加碳酸铯，所述碳酸铯一方面作为碱，另一方面作为模板试剂，使得化合物1的2,4位的酚羟基上引入化合物2后，能生成1,3-交替构型的化合物3，构型固定后，后续引入荧光基团等反应都能基于此特殊1,3-交替构型维持反应下去得到最终得到分子钳式的1,3-交替硫杂杯芳烃双荧光基团的荧光探针，从而获得高选择性、高灵敏度的ag⁺荧光探针，即化合物a。所述碳酸铯的摩尔添加量不低于所述化合物1的摩尔添加量，从而有利于保持1,3-交替构型。优选的，所述化合物1与所述碳酸铯的摩尔比为1:1～1:10，具体可为1:1、1:2、1:3、1:4、1:10。若所述碳酸铯的含量过高，不仅不利于降低成本，也会对后处理造成麻烦。

本发明实施例通过加热回流处理使所述碳酸铯发挥模板试剂的作用，使得所述化合物1在反应过程中形成并维持1,3-交替构型。所述第一次加热回流处理的温度不超过所述无水丙酮的沸点即可。优选的，所述第一次加热回流处理的反应温度为50-55℃，反应时间为55-65分钟，从而有利于在均匀稳定的环境下实现1,3-交替构型。

将进行第一次加热回流处理后的反应体系进行冷却处理，加入反应原料化合物2，加入碘化铯。所述碘化铯作为催化剂，促进酚羟基失去氢离子，形成氧负离子，从而加快反应的发生，制备化合物3。制备所述化合物3的步骤中，所述化合物1与所述碘化铯的摩尔比为1:0.8～1:1.2，有利于经济快速地促进反应的进行。

本发明实施例由化合物1和化合物2制备化合物3的反应通过加热回流处理实现。所述第二次加热回流处理的温度不超过所述无水丙酮的沸点即可。优选的，所述第二次加热回流处理的反应温度为50-55℃，反应时间为5.5-6.5小时，从而有利于化合物3的制备。

进一步的制备所述化合物3的步骤中，在所述第二次加热回流处理后，还包括下述处理：

将反应体系蒸干溶剂，采用氯仿萃取并收集有机相，采用饱和食盐水洗涤所述有机相后采用干燥剂如无水硫酸镁、无水硫酸钠等进行干燥处理，减压去除氯仿后，将样品进行硅胶柱层析进行分离提纯，硅胶柱层析分离提出步骤中，以体积比为100:2的氯仿、甲醇作为流动相进行洗脱，纯化富集化合物3。

上述步骤s02中，采用无水乙醇做溶剂具有合适的沸点和极性，特别适于按本发明实施例所述方法制备化合物4时用作化合物3的溶解溶剂。值得注意的是，本发明实施用于溶解化合物3的乙醇为无水乙醇，以避免水、氧的引入，导致水解反应以及其他杂副反应的发生，影响反应的进行，导致不能获得目标产物，或得到的产物产率低。采用无水乙醇对化合物3进行溶解，优选在加热条件下进行溶解，加热温度不超过无水乙醇的沸点。

在溶解后的化合物3的无水乙醇溶液中添加反应原料水合肼，进行第三次加热回流加热反应。所述第三次加热回流反应的反应温度不超过所述无水乙醇的沸点即可。优选的，所述第三次加热回流反应的温度为65-75℃，10-16小时，有利于化合物4的制备。

反应产生大量的白色沉淀(邻苯二甲酰肼)，过滤去除白色不溶固体。进一步的，将得到的滤液蒸干出来后，用氯仿甲醇进行重结晶，得到浅黄色的化合物4。

上述步骤s03中，将化合物4用无水二氯甲烷溶解，所述无水二氯甲烷对所述化合物4具有很好的溶解性好，而且具有合适的沸点和极性，适于按本发明实施例所述方法制备化合物a时用作化合物4的溶解溶剂。值得注意的是，本发明实施用于溶解化合物4的二氯甲烷为无水二氯甲烷，以避免水、氧的引入，导致水解反应以及其他杂副反应的发生，影响反应的进行，导致不能获得目标产物，或得到的产物产率低。优选的，按照化合物4与无水二氯甲烷质量体积比为3.5～4.5mg:1ml的比例添加无水二氯甲烷，具体优选的，按照化合物4与无水二氯甲烷质量体积比为4mg:1ml的比例添加无水二氯甲烷。采用无水二氯甲烷对化合物4进行溶解，可以采用搅拌处理促使其溶解。

在溶解后的化合物4的无水二氯甲烷溶液中添加反应原料nbd-cl，添加三乙胺。所述三乙胺作为缚酸剂，用于与反应产生的酸性物质反应，从而推动反应向正方向进行，促进目标产物化合物a的生成。优选的，制备所述化合物a的步骤中，所述三乙胺的添加量满足：所述化合物4与所述三乙胺的质量体积比为100mg：1.00～1.50ml，有利于获得很好的反映效果，产率在60％以上。具体优选的，所述三乙胺的添加量满足：所述化合物4与所述三乙胺的质量体积比为100mg：1.25ml。

本发明制备化合物a的反应在室温条件下进行，本发明所指室温为10-35℃。

进一步的，制备所述化合物a的步骤中，所述室温反应后还包括：减压蒸去有机溶剂后，将样品进行硅胶柱层析进行分离提纯，硅胶柱层析分离提出步骤中，以体积比为10:1的氯仿、乙酸乙酯作为流动相进行洗脱。

以及，本发明实施例再一方面提供一种ag⁺绿色化学传感器，所述ag⁺绿色化学传感器含有本发明所述的ag⁺荧光探针。

本发明实施例提供的ag⁺绿色化学传感器，由于含有本发明所述的ag⁺荧光探针，因此，同时具有高选择性、高灵敏度、无毒和绿色环保的优点。

下面结合具体实施例进行说明。

本发明实施例中，所用紫外-可见分光光度计型号为uv-1800，日本岛津公司生产；荧光分光光度计型号为caryeclipse荧光分光光度计，美国varian公司生产；微波合成系统型号为discoversp，美国cem公司生产。

实施例1

一种ag⁺荧光探针(下述简称探针)的制备方法，包括以下步骤：

s11.合成化合物3

氮气保护下，在干燥的250ml三口烧瓶中加入化合物1(500mg,0.48mmol)，100ml干丙酮，搅拌使其溶解，加入碳酸铯(1.56g,4.8mmol)，加热回流1h。待其冷却后，加入化合物2(264mg,1.2mmol)，碘化铯(124mg,0.48mmol)，加热回流6h。反应完毕，蒸干溶剂，氯仿萃取(3×100ml)，有机相用饱和食盐水200ml洗涤，无水硫酸镁干燥过夜，减压蒸去溶剂。硅胶柱层析分离提纯氯仿/甲醇(100/:2)，得到0.46g黄色固体化合物3，产率67.3％。

化合物3的核磁数据如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3,ppm)δ:10.76(s,1h,-nh-)，8.92(d,j＝5hz,1h,arh)，8.79(d,j＝10hz,1h,arh)，8.24(d,j＝5hz,1h,arh)，7.95(s,2h,arh)，7.91(q,j＝5hz,2h,arh)，7.76(q,j＝5hz,2h,arh)，7.60(m,2h,arh)，7.52(m,3h,arh)，4.41(s,2h,-o-ch2-co-)，4.33(t,j＝7.5hz,2h,-o-ch2-)，4.05(t,j＝10hz,2h,ch2-n)，1.93[s,9h,(-c-(ch3)3]，0.82[s,9h,(-c-(ch3)3]。

s12.合成化合物4

氮气保护下，在250ml三口烧瓶中加入中间体3(1.5g，1.45mmol)，无水乙醇100ml，加热使之溶解之后加入水合肼(3.63g，72.5mmol)，回流12h，产生大量白色沉淀。滤去白色不溶固体，蒸干滤液，用氯仿甲醇重结晶，得到0.72g浅黄色固体4,产率61.5％。

化合物4的核磁数据如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3,ppm)δ:9.04(s,4h,-nh2)，7.66(s,4h,arh)，7.31(s,4h,arh)，4.67(t,j＝5hz,4h,-och2-)，3.87(t,j＝5hz,4h,-ch2-n)，1.33[s,9h,(-c-(ch3)3]，0.99[s,9h,(-c-(ch3)3]。

s13.合成目标探针化合物

在250ml的三口瓶中，加入中间体4(400mg,0.34mmol)，100ml干的ch2cl2，搅拌使其溶解，然后加入nbd-cl(160mg,0.40mmol)，5ml三乙胺，氮气保护下室温反应24h。减压蒸去溶剂，硅胶柱层析分离提纯氯仿/乙酸乙酯(10:1，v/v)，得0.224g亮黄色固体目标探针，产率43.8％。

化合物a的熔点、红外数据、核磁(氢谱、碳谱)数据如下：

m.p.196-198℃。

ir(kbr,νcm^-1):3432，1589，1355，1178，999，784，625。

¹hnmr(500mhz,dmso,ppm)δ:10.54(s,2h,-nh-),8.92(d,j＝5hz,2h,arh),8.73(d,j＝10hz,2h,arh),8.75(d,j＝10hz,2h,arh),7.78(d,j＝5hz,2h,arh),7.75(d,j＝10hz,2h,arh),7.65-7.70(m,6h,arh),7.55(s,4h,arh),7.40(s,2h,arh),4.38(t,j＝7.5hz,4h,-o-ch2-),4.21(t,j＝7.5hz,4h,-ch2-n),4.01(s,4h,o-ch2-co),1.29[s,18h,(-c-(ch3)3],1.18[s,18h,(-c-(ch3)3]。

¹³c-nmr(500mhz,cdcl3)δ(ppm):166.94，156.60，155.60，148.40，144.71，139.04，136.06，134.61，129.74，128.78，128.03，127.77，127.12，123.22，121.92，121.55，120.51，118.88，128.02，117.50，34.23，31.26，30.99，30.55.

实施例2

本发明分析方法中各种试剂的配制方法：

(1)探针储备液的配制：称取75.1mg实施例1中制备的探针试剂，分别用n,n-二甲基甲酰胺和乙腈溶解，配制成ag⁺荧光探针浓度为1mm的n,n-二甲基甲酰胺溶液(n,n-二甲基甲酰胺探针储备液)50ml、ag⁺荧光探针浓度为1mm的乙腈溶液(乙腈探针储备液)50ml。

(2)ag⁺储备液配制：称取一水合高氯酸银90.4mg，用超纯水溶解，配制成浓度为20mm的溶液10ml。

(3)其他金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,co²⁺，ni²⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺储备液的配制：分别取相应金属离子的高氯酸盐。cr³⁺离子用对应的硝酸盐用水溶解并配制成20mm的金属离子储备液。

(4)i^-储备液配制：称取四丁基碘化铵73.9mg，用n,n-二甲基甲酰胺溶解，配制成浓度为20mm的溶液10ml。

(5)f^-储备液配制方法：称取四丁基氟化铵63.0mg，用乙腈溶解，配制成浓度为20mm的溶液10ml。

(6)其它共存阴离子溶液的配制：分别取相应的阴离子四丁基铵盐，用乙腈溶解并配制成2mm的阴离子乙腈储备液。

实施例3

荧光光谱法对ag⁺的检测

(1)设置荧光激发波长为472nm，在10ml容量瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺探针储备液(1mm，0.1ml)后，用n,n-二甲基甲酰胺/水溶液稀释至刻度，使探针测试溶液中n,n-二甲基甲酰胺/水为85/15(v/v)，摇匀，制成探针溶液，取溶液3ml于1cm的比色皿中中进行荧光光谱测定。在一系列10ml容量瓶中分别加入n,n-二甲基甲酰胺探针储备液(1mm，0.1ml)后，再分别加入金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，ag⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺储备液(20mm，0.1ml)。

在n,n-二甲基甲酰胺/h2o(v/v，85/15)溶液中，浓度为10μm的探针溶液，在472nm波长激发下，发射540nm的强烈黄色荧光；分别加入200μm金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，ag⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺后，仅有ag⁺使其荧光发射峰红移了35nm,荧光峰位移至575nm处，且荧光显著减弱，625nm处有微弱的增强，形成比率荧光，在600nm出现一个比例吸收点，其余金属离子的加入没有观察到探针的荧光光谱有明显变化(具体见图1)，其他金属离子的加入不改变探针溶液的荧光光谱，表明在此条件下探针溶液对hg²⁺有荧光识别检测作用。

(2)在n,n-二甲基甲酰胺/h2o(85/15，v/v)溶液中，以472nm为荧光激发波长，取ag⁺储备液配制成不同浓度的ag⁺溶液，并加入在10μm探针溶液中，得到荧光光谱滴定曲线(具体见图2)，随ag⁺加入，探针的发射光谱红移至575nm，且荧光强度有所减弱；当加入的在600nm处出现一个比例吸收点，因此形成比率荧光。

(3)在浓度为10μm的n,n-二甲基甲酰胺/h2o(85/15，v/v)溶液中，加入不同浓度的ag⁺，以472nm为荧光激发波长，随着ag+的加入荧光强度线性减弱，测定ag⁺浓度变化时探针溶液在540nm处的荧光强度，获得荧光光谱校正曲(具体见图3)，由校正曲线的斜率和测定10次空白值的标准偏差，测定并计算得到探针荧光法检测ag⁺的浓度线性范围和检出限列于表1。当再继续加入ag⁺离子时，探针荧光强度和波长不再改变时，此时加入等量的加入不同浓度的i^-测其荧光光谱曲线可使荧光恢复到540nm处的荧光强度(具体见图4)。图4显示，随着i^-离子的加入，荧光光谱逐渐蓝移并且增强，当加入的量与ag⁺的浓度相等时，可使荧光恢复到原来的波长和与原来的荧光强度。反复交替的加入等量的ag⁺和i^-，分别测其540nm处和575nm处的荧光值，其荧光几乎不损耗，探针可以循环可逆，(具体见图5)，也就是说探针可以作为一种绿色探针循环使用。

(4)探针检测ag⁺在540nm处的荧光强度在li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，ag⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺离子分别作为共存离子存在于探针-ag⁺混合溶液中，当加入的共存金属离子浓度与ag⁺浓度相同时，其它金属离子对探针检测ag⁺的荧光强度影响的较小，不干扰ag⁺的测定，(具体见图6)，当加入浓度与ag+浓度相同时，其它金属离子对探针检测ag+的荧光强度影响的较小，不干扰测定，即探针的选择性高。

实施例4

紫外-可见吸收光谱法对ag⁺的检测

(1)在10ml容量瓶中加入n,n-二甲基甲酰胺探针储备液(1mm，0.2ml)后，用n,n-二甲基甲酰胺/水溶液稀释至刻度，使探针测试溶液中n,n-二甲基甲酰胺/水(85/15，v/v)。摇匀，制成探针溶液，取溶液3ml于1cm的比色皿中，进行紫外-可见吸收光谱测定。在一系列10ml容量瓶中分别加入n,n-二甲基甲酰胺探针储备液(1mm，0.2ml)后，再分别加入金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺储备液(20mm，0.2ml)，用n,n-二甲基甲酰胺/h2o稀释至刻度，使n,n-二甲基甲酰胺/h2o为(85/15，v/v)，摇匀，取溶液约3ml于1cm的比色皿中进行紫外-可见吸收光谱测定。

(2)在n,n-二甲基甲酰胺/h2o为2/3(v/v)溶液中，浓度为20μm的探针溶液在472nm处有吸收峰；分别加入400μm金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，ag⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺后，仅有ag⁺使其472nm处的吸收峰红移了505nm处，且388nm处出现了新的吸收峰，在412nm处和482nm处出现两个比例吸收点，(具体见图7)，其他金属离子的加入不改变探针溶液的紫外-可见吸收光谱，表明在此条件下探针对ag⁺有高选择性识别检测作用。

(3)取ag⁺储备液配制成不同浓度的ag⁺溶液，并加入浓度为20μm的探针溶液中，得到紫外-可见吸收光谱滴定曲线，随着ag+的加入388nm处的出现一个新的紫外吸收峰并且在不断的增强，472nm处的吸收峰逐渐减弱，505nm处的吸收峰逐渐增强，在412nm和482nm处出现两个比例吸收点。此图表明，探针呈现出典型的比率计性质(具体见图8)。测定ag⁺浓度变化时探针溶液在505nm处和482nm处的比率吸光度值，获得紫外-可见吸收校正曲线(具体见图9)。由校正曲线的斜率和测定10次空白值的标准偏差，测定并计算得到探针比率吸收法检测ag⁺的浓度线性范围和检出限列于表1。

(4)当再继续加入ag⁺离子时探针吸光度值和波长不再改变时，此时再加入等量的不同浓度的i^-测其紫外-可见吸收光度值i^-可使探针恢复到初始的紫外-可见吸收光谱，(具体见图10)。随着i^-浓度的增加可使探针逐步恢复到初始的紫外-可见吸收光谱。反复交替的加入等量的ag⁺和i^-，分别测其505nm处紫外-可见吸收光谱值，其吸光度几乎无变化，即探针可以循环可逆(具体见图11)。

(6)探针检测ag⁺在505nm处的紫外可见吸光度光谱在li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，ag⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺离子分别作为共存离子存在于探针-ag⁺混合溶液中，当加入的共存金属离子浓度与ag⁺浓度相同时，其它金属离子对探针检测ag⁺的荧光强度影响的几乎可以忽略，不干扰测定(具体见图12，505nm处的吸收峰值如白色柱状图)。

表1

实施例5目视法对ag⁺离子检测：

(1)在365nm紫外灯下，在n,n-二甲基甲酰胺/h2o为(85/15，v/v)溶液中，浓度为10μm的探针溶液，探针溶液呈很强的黄色荧光；加入10μm的ag⁺后，探针溶液呈橘红色荧光；分别加入浓度相等的其他金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺后，探针溶液仍然黄色荧光(具体见图13)，该探针在在目视可以检测浓度为等于大于10μm的ag⁺。

(2)在日光下，在n,n-二甲基甲酰胺/h2o为(85/15，v/v)溶液中，浓度为20μm的探针溶液，，探针溶液黄色；加入20μm的ag⁺后，探针溶液呈橘红色；分别加入浓度相等的其他金属离子li⁺，na⁺，k⁺，mg²⁺，ca²⁺，ba^2+-，hg²⁺，sr²⁺，zn²⁺，al³⁺，fe³⁺,cr³⁺,co²⁺，ni²⁺，cu²⁺，zn²⁺，pb²⁺，cd²⁺，mn²⁺后，探针溶液仍然黄色(具体见图14)，说明在日光灯下探针可以通过目视检测浓度大于等于20μm的ag⁺离子。

由实施例5可知，我们可以简单的根据颜色识别判断检测ag⁺的存在与否。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。