专利名称：ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的应用，属于 光分析检测技术领域。
背景技术：
纳米材料一般是指粒度在IOOnm以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏 观物体之间的固体颗粒材料。由于具有小尺寸效应、表面与界面效应、量子尺寸效应和宏观 隧道效应等，纳米材料表现出了体相材料所不具备的许多奇异的光、热、磁和化学性能。纳 米荧光探针与传统的有机荧光探针相比具有明显的优越性荧光量子产率高、强度大、激发 光谱宽且连续、发射光谱窄并对称、荧光寿命长，耐光漂白。铜是一种人体所必需的生命元素。若体内缺乏，就会导致相应的功能障碍，甚至无 法形成血液，丧失基本的生存条件；若摄入过量，也易引起中毒反应，严重时甚至会出现肾 功能衰竭及尿毒症、休克等症状。镍及其盐类作为一种具有生物学作用的元素，能够激活或 抑制一系列的酶，从而产生毒性；同时，镍化合物还会危及肝、肾、肺和心血管系统等。因此 对水中铜、镍离子浓度的检测十分重要。目前检测铜、镍离子的方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、 电化学分析法、中子活化分析法和X-射线荧光光谱分析法等。纳米荧光探针测定重金属离 子的方法简单、快捷、灵敏，正越来越多地被应用到重金属离子的检测中。但利用ZnSe纳米 荧光探针材料检测铜离子和镍离子的文献目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的 应用，利用ZnSe纳米荧光探针材料快速、准确地测定铜离子或镍离子。一种ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的应用。ZnSe纳米荧光探针的应用方法是在pH为5. 5 8. 5之间的磷酸缓冲溶液中，用 荧光分光光度计在激发波长为240 255nm范围内，扫程为250 490nm，狭缝宽度为5nm， 预先测定ZnSe纳米荧光探针的荧光强度随着铜、镍离子变化的定量关系，然后运用标准加 入法测定某一水溶液的荧光强度，根据定量关系来确定水溶液中铜离子或镍离子的浓度。ZnSe纳米荧光探针的制备方法下a. ZnSe纳米材料的合成按物质的量比例(1 3 1)称取分析纯的Zn粉和Se粉 于高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，加入体积为内衬容积50 80%的1 3mol/L的NaOH 溶液。在150 200°C下反应15 25小时。反应后静置冷却，移出下层物质，分别用去离 子水和无水乙醇超声，离心洗涤，并烘干。b. ZnSe纳米材料的修饰取适量上述a中合成的纳米ZnSe于烧杯中，加入去离子 水，搅拌情况下，逐滴加入1 3mol/L的NaOH溶液，调节pH值约为11 13，并向溶液中 逐滴加入巯基乙酸(控制每滴约1-2分钟)，直至烧杯中的固体物质完全溶解，调节溶液pH值在6 8，继续搅拌1 4小时。避光静置，待溶液澄清，吸取上层清液，用去离子水稀释， 即得ZnSe纳米荧光探针。本发明是利用巯基乙酸独特的两性作用，使ZnSe纳米材料具有水溶性；然后利用 该材料的荧光强度会随着铜(镍)离子的加入有规律地发生猝灭，从而检测铜(镍)离子 的浓度。该发明提供了一种检测铜、镍离子的新方法。本发明的优点和特点如下半导体纳米材料的合成方法简单，对设备要求较低； 利用巯基乙酸修饰纳米ZnSe的方法高效、独特；利用ZnSe纳米荧光探针测定铜、镍离子的 方法灵敏度高、准确性好、简单易行。
图1本发明中未修饰的ZnSe纳米材料的荧光光谱图和修饰后的ZnSe纳米材料的 荧光光谱图。图2本发明中测定铜离子和镍离子的Iog(FcZF)与浓度的线性关系图。
具体实施例方式现将本发明的具体实施例叙述于后。实施例1本实施例中的测定方法的过程和步骤如下一种新型的ZnSe纳米荧光探针检测铜、镍粒子的方法。其特征见以下过程和步 骤第一步ZnSe纳米荧光探针的合成a)ZnSe纳米材料的合成按物质的量比例(3 1)称取分析纯的Zn粉和Se粉 于高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，加入体积为内衬容积75%的3mol/L的NaOH溶液。在 180°C下反应24小时。反应后静置冷却，移出下层物质，分别用去离子水和无水乙醇超声， 离心洗涤，并烘干。b) ZnSe纳米材料的修饰取适量上述a中合成的纳米ZnSe于烧杯中，加入去离子 水，搅拌情况下，逐滴加入lmol/L的NaOH溶液，调节pH值约为11 13，并向溶液中逐滴加 入巯基乙酸(控制每滴约1-2分钟)，直至烧杯中的固体物质完全溶解，调节溶液pH值在 6 8，继续搅拌3小时。避光静置，待溶液澄清，吸取上层清液，用去离子水稀释，即得ZnSe 纳米荧光探针。第二步ZnSe纳米荧光探针的用途和使用方法。其用途是测定水中铜离子或镍离子的浓度。其使用方法是在磷酸缓冲溶液(pH 在5.5 8. 5之间)中，激发波长240 270nm，扫程250 490nm，狭缝宽度5nm时，测定 ZnSe纳米荧光探针的荧光强度随着加入金属离子的浓度变化的变化情况，根据它们之间的 定量关系来确定水溶液中铜离子(或镍离子)的浓度。实际水样的测定取自然水样500mL，经过滤，去除固体杂质。取7份10毫升过滤 后的水样，分别加入到ZnSe纳米荧光探针的溶液中，然后运用标准加入法，依次向后6份 溶液中加入0. 01g/L的铜离子(或镍离子)标准溶液0. ImUO. 2ml,0. 3ml,0. 4ml,0. 5ml、 0. 6ml，分别测量这7份溶液的荧光强度。根据荧光强度与浓度之间的定量关系，可以得到水样中铜离子(或镍离子)的浓度。荧光测定1.未修饰的纳米ZnSe的荧光光谱图与修饰后的纳米ZnSe (纳米荧光探针)的荧 光光谱图的测定测试条件在激发波长为244nm、狭缝宽度为5nm、扫程255 480nm下，测定未修 饰的纳米ZnSe的荧光光谱以及其被修饰后的ZnSe的荧光光谱图。参见图1，当纳米ZnSe被修饰后，其荧光出峰位置发生了蓝移，同时在峰形和峰强 度上均比未修饰的好很多。2.水溶液中铜、镍离子浓度的测定测试条件在激发波长为243 (249) nm、狭缝宽度为5nm、扫程255 480nm下，在磷 酸缓冲溶液(pH在5. 5 8. 5之间)中，测定铜离子(或镍离子)的加入对ZnSe纳米荧光 探针荧光强度的影响。然后用此探针去测定自然水样中的铜离子(或镍离子)浓度。分别 测得自然水样中铜离子的浓度为39 μ g/L，镍离子的浓度为13μ g/L。参见图2，图2a(b)为铜(镍)离子浓度与荧光强度的线性关系，其线性方程分别是l。g(F0/F) = 1.322 X ICT4C (μ g/L)+0.00181 (铜离子)，log (Fq/F) = 1. 51 X ICT3C ( μ g/ L) +0. 0141 (镍离子)，其线性相关系数分别为0. 9973 (铜)，0. 9992 (镍)。(其中Ftl为未 加入金属离子时ZnSe纳米荧光探针的荧光强度，F为加入金属离子后的ZnSe荧光探针的 荧光强度。)
权利要求
一种ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的应用。
2.按权利要求1所述的ZnSe纳米荧光探针材料在检测铜离子或镍离子中的应用，其 特征在于应用方法是在pH为5. 5 8. 5之间的磷酸缓冲溶液中，用荧光分光光度计在激 发波长为240 255nm范围内，扫程为250 490nm，狭缝宽度为5nm，预先测定ZnSe纳米 荧光探针的荧光强度随着铜离子或镍离子变化的定量关系，然后测定某一水溶液的荧光强 度，根据定量关系来确定水溶液中铜离子或镍离子的浓度。
全文摘要
本发明涉及一种ZnSe纳米荧光探针材料应用于水溶液中铜离子或镍离子的快速测定，属于荧光分析测试技术领域。应用方法是在pH为5.5～8.5之间的磷酸缓冲溶液中，用荧光分光光度计在激发波长为240～255nm范围内，扫程为250～490nm，狭缝宽度为5nm，预先测定ZnSe纳米荧光探针的荧光强度随着铜离子或镍离子变化的定量关系，然后测定某一水溶液的荧光强度，根据定量关系来确定水溶液中铜离子或镍离子的浓度。该方法灵敏度高，准确性好；测定过程快速、稳定。
文档编号G01N21/64GK101825569SQ20101002312
公开日2010年9月8日 申请日期2010年1月21日 优先权日2010年1月21日
发明者丁亚平, 吴庆生, 张芬芬, 李丽, 王雅萍, 罗立强 申请人:上海大学