本发明涉及环境功能材料和，尤其涉及一种荧光标记粘土矿物及其制备方法和应用。
背景技术：
：：1、胶体粘土矿物(粒径为0.1～10μm)是土壤中的重要组成部分。由于粘土矿物具有较大的比表面积和丰富的表面电荷，其对土壤的离子吸附和交换具有重要的作用。同时，粘土矿物能够吸附污染物和营养元素，其在土壤中的迁移能够影响污染物和营养元素在土壤中的迁移和转化。当物理和化学条件适宜时，粒径较小的胶体粘土矿物会在土壤中发生迁移，携带污染物的粘土矿物可能会进一步污染地下水，而携带营养元素的粘土矿物发生迁移可能会造成养分的流失。研究粘土矿物在土壤中迁移对于土壤污染控制和修复以及养分元素生物的地球循环具有重要意义。2、wu等发现(wu,s.,liu,y.,bougoure,j.j.,et al.organic matter amendmentand plant colonization drive mineral weathering,organic carbon sequestration,and water-stable aggregation in magnetite fe ore tailings[j].environmentalscience&technology,2019,53(23):13720-13731)广泛存在于土壤中的粘土矿物不可避免地与土壤中的植物接触，但传统观点认为粘土矿物不能够直接被植物吸收利用。植物根系通过缠绕和吸附矿物，分泌小分子有机酸促进矿物颗粒的风化。mitter(mitter,n.,worrall,e.,robinson,k.et al.clay nanosheets for topical delivery ofrnai forsustainedprotection againstplant viruses.nature plants,2017,3:16207)研究表明，纳米级矿物颗粒可以通过叶面气孔进入植物体，喷施携带抗病毒rna的纳米级层状矿物能够实现对植物的长效保护。此外，刘永红(刘永红.黏土/植酸酶复合物的制备及在饲料生产中的应用[d].淮阴工学院,2019.gomes,c.s.f.,et al.interactions of clay and clayminerals with the human health[m].minerals latu sensu and humanhealth.springer,2021.)认为由于粘土矿物具有结构特殊、稳定性好和价格便宜等优点，动物饲料中添加适量的粘土矿物可以为动物提供各类常量和微量元素，促进动物生长发育。粘土矿物由于具有较大的比表面积，且储量丰富、廉价易得，被大量应用于环境修复和生物医学等方面。但目前为止，植物能否吸收普遍存在于土壤中的粘土矿物颗粒仍不得而知。粘土矿物在动、植物体内的传输过程需要进一步探究。示踪矿物在动、植物体内的传输对于评估粘土矿物对生物和环境健康的影响是非常必要的。3、荧光标记法是一种重要且常见的环境中颗粒物示踪技术，是研究颗粒物在动植物体内分布和富集的重要手段。此前的研究使用表面或层间吸附的方式将荧光标记物与矿物结合(bur,a.j.,et al.monitoring clay exfoliation during polymer/claycompounding using fluorescence spectroscopy[j].transactions of the instituteofmeasurement and control,2007,29(5):403-416.)。但这种结合方式并不牢固，可能不适用于复杂生命体内的示踪研究。技术实现思路1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种荧光标记粘土矿物及其制备方法和应用。本发明提供的荧光标记粘土矿物中矿物粘土和荧光物质结合牢固，能够用于复杂生命体体内示踪。2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：3、本发明提供了一种荧光标记粘土矿物，包括粘土矿物和活化荧光物质；4、所述粘土矿物和活化荧光物质通过硅烷试剂连接；5、所述硅烷试剂为含氨基硅烷试剂；6、所述活化荧光物质为连接有琥珀酰胺酯类化合物的荧光物质。7、优选地，所述粘土矿物包括高岭石、蒙脱石和伊利石中的一种或多种。8、优选地，所述含氨基硅烷试剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷。9、优选地，所述琥珀酰胺酯类化合物包括n-羟基琥珀酰亚胺酯、生物素-n-琥珀酰亚胺酯、5(6)-羧基荧光素-n-琥珀酰亚胺酯或丙烯酸-n-羟基琥珀酰亚胺酯；所述琥珀酰亚胺酯类化合物和荧光染料通过共价键相连。10、优选地，所述活化荧光物质的光谱范围为388nm～750nm。11、本发明还提供了上述技术方案所述的荧光标记粘土矿物的制备方法，包括以下步骤：12、将粘土矿物进行分散，得到粘土矿物分散液；13、将所述粘土矿物分散液和硅烷试剂混合，进行硅烷化改性，得到改性粘土矿物；14、将所述改性粘土矿物和活化荧光物质混合，进行酰胺化反应，得到所述荧光标记粘土矿物。15、优选地，所述粘土矿物和硅烷试剂的用量比为5～10g：10～20ml；16、所述硅烷化改性包括依次进行第一硅烷化改性和第二硅烷化改性；17、所述第一硅烷化改性在搅拌回流的条件下进行，所述搅拌回流的搅拌速率为300～600r/min，时间为1～4小时；18、所述第二硅烷化改性在室温搅拌的条件下进行，所述室温搅拌的时间为10～14小时。19、优选地，所述粘土矿物和活化荧光物质的用量比为5～10g：200～600μg；20、所述酰胺化反应的ph值为8～10，温度为20～40℃，时间为40～60小时。21、本发明还提供了上述技术方案所述的荧光标记粘土矿物或上述技术方案所述的制备方法制得的荧光标记粘土矿物在示踪检测领域中的应用。22、本发明提供了一种荧光标记粘土矿物，包括粘土矿物和活化荧光物质；所述粘土矿物和活化荧光物质通过硅烷试剂连接；所述硅烷试剂为含氨基硅烷试剂；所述活化荧光物质为连接有琥珀酰亚胺酯类化合物的荧光物质。本发明采用硅烷试剂将粘土矿物和活化荧光物质连接，相对于传统的标记技术，本发明的荧光标记粘土矿物中粘土矿物和活化荧光物质以共价键结合，这种稳固的结合方式可以确保荧光标记粘土矿物在复杂环境中活化荧光物质不易脱落并稳固在粘土矿物表面。23、进一步地，本发明限定了所述含氨基硅烷试剂包括3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷或3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷；本发明使用的硅烷试剂低毒，且活化荧光物具有生物相容性，两者结合使最终所得荧光标记粘土矿物可以运用到生物体内的粘土矿物的追踪。当前第1页12当前第1页12