一种快速检测甲醛的荧光试纸及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种快速检测甲醛的荧光试纸及其应用，属于分析化学技术领域。
【背景技术】
[0002] 甲醛是一种无色易溶于水的刺激性气体，可经呼吸道被人体吸收。当室内空气中 甲醛含量为〇. lmg/m3时就有异味和不适感；0. 5mg/m3时可刺激眼睛引起流泪；0. 6mg/m3时 引起咽喉不适或疼痛；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；而当空气 中甲醛达到30mg/m 3时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、 新生儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏 等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用，据流行病学调查，长期接触甲醛的人，可引起鼻腔、 口腔、皮肤和消化道的癌症。
[0003] 目前报道的甲醛检测方法主要有四种：分光光度计化学分析法、电化学法、色谱法 和传感器法。
[0004] (1)分光光度计化学分析法是国家标准中对甲醛的主要准检测方法，其是基于不 同分子结构的物质对电磁辐射的选择性吸收而建立的一种定性、定量分析方法，是居室、纺 织品、食品中甲醛检测最常规的一种方法。这种方法需要甲醛与乙酰丙酮试剂、品红-亚硫 酸、变色酸、间苯三酚等显色剂发生化学反应生成具有一定紫外-可见吸收的物质，进而通 过分光光度计对甲醛进行间接检测，操作过程复杂、繁琐、耗时，并且易受其他醛或酮的影 响。
[0005] (2)电化学分析法是基于化学反应中产生的电流（伏安法）、电量（库仑法）、电位 (电位法）的变化，判断反应体系中分析物的浓度进行定量分析的方法，常规用于甲醛检测 的有极谱法和电位法这两种。极谱分析法对试样的前处理要求比较高，而电位法是一新研 宄方法，在实际应用中较少。
[0006] (3)色谱具有强大的分离效能，不易受样品基质和试剂颜色的干扰，对复杂样品的 检测灵敏、准确，可直接用于居室、纺织品、食品中对甲醛的分析检测。此法需要将样品中 的甲醛使用2, 4-二硝基苯肼、咪唑、乙硫醇、硫酸肼等衍生剂进行衍生化处理后，再进行测 定，但是色谱法对设备要求较高，衍生化时间长，萃取等步骤操作过程烦琐，不适合于一般 实验室和家庭的现场快速检测，难以满足市场需求。
[0007] (4)电化学传感器结构比较简单，成本比较低，其中高质量的产品性能稳定，测量 范围和分辨率基本能达到室内环境检测的要求。此法缺点是所受干扰物质多，且由于电解 质与被测甲醛气体发生不可逆化学反应而被消耗，故其工作寿命一般比较短。光学传感器 价格比较贵，且体积较大，不适用于在线实时分析，使其使用的广泛性受到限制。
[0008] 上述四种甲醛检测方法很难同时做到成本低廉、操作简便和快速检测，因此难以 满足市场对甲醛快速检测的需求。
[0009] 荧光分析法由于分析灵敏度高、选择性强和使用简便而备受关注，但是目前基于 市场上未检索到商品化的基于荧光分析的简易设备或用品。
[0010] 已知的试纸种类繁多，如pH试纸等，但有关基于荧光分析机制用于检测甲醛的试 纸目前还未见报道。
【发明内容】
[0011] 针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种能快速检测甲醛的荧光试 纸及其应用。
[0012] 本发明所述的能快速检测甲醛的荧光试纸，由负载荧光探针萘酰亚胺衍生物 的无荧光增白剂试纸构成，其特征在于：所述荧光试纸为墨绿色，长X宽X厚尺寸为 100~75mmX 15~8mmX 1~0· 5mm，每张焚光试纸上负载的萘酰亚胺衍生物含量不低于 0.0 lmg ;其中用于基质的试纸为墨绿色的精密pH试纸，其上负载的萘酰亚胺衍生物是N-氨 基-4-(1-哌嗪基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-哌啶基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨 基-4-(1-吡咯烷基）-1，8-萘酰亚胺。
[0013] 上述的能快速检测甲醛的荧光试纸优选尺寸长X宽X厚为75mmX IOmmXO. 7mm， 所述萘酰亚胺衍生物优选是N-氨基-4-(1-哌嗪基）-1，8-萘酰亚胺。
[0014] 本发明所述能快速检测甲醛的荧光试纸的制备方法，步骤是：
[0015] (1)以甲醇为溶剂配制浓度为ImM的N-氨基-4-(1-哌嗪基）-1，8-萘酰亚胺，或 N-氨基-4- (1-哌啶基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨基-4- (1-吡咯烷基）-1，8-萘酰亚胺溶 液；
[0016] (2)将墨绿色的精密pH试纸浸泡在步骤（1)制备溶液中，10分钟之后取出，室温 下晾干，即得到墨绿色、在紫外灯下无荧光的能快速检测甲醛的荧光试纸。
[0017] 上述萘酰亚胺衍生物为4位含有不同取代基团的萘酰亚胺衍生物，其结构通式如 下：
[0018]
【主权项】
1. 一种能快速检测甲醛的荧光试纸，由负载荧光探针萘酰亚胺衍生物的无荧光增白剂 试纸构成，其特征在于：所述荧光试纸为墨绿色，长X宽X厚尺寸为100~75mmX15~ 8mmX1~0? 5mm，每张焚光试纸上负载的萘酰亚胺衍生物含量不低于0?Olmg;其中用于 基质的试纸为墨绿色的精密pH试纸，其上负载的萘酰亚胺衍生物是N-氨基-4-(1-哌嗪 基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨基-4- (1-哌啶基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨基-4- (1-吡咯烷 基）-1，8_萘酰亚胺。
2. 根据权利要求1所述的能快速检测甲醛的荧光试纸，其特征在于：所述荧光试纸 尺寸长X宽X厚为75mmXIOmmXO. 7mm，所述萘酰亚胺衍生物是N-氨基-4-(1-哌嗪 基）-1，8_萘酰亚胺。
3. 权利要求1所述能快速检测甲醛的荧光试纸的制备方法，步骤是： (1) 以甲醇为溶剂配制浓度为ImM的N-氨基-4- (1-哌嗪基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨 基-4- (1-哌啶基）-1，8-萘酰亚胺，或N-氨基-4- (1-吡咯烷基）-1，8-萘酰亚胺溶液； (2) 将墨绿色的精密pH试纸浸泡在步骤（1)制备溶液中，10分钟之后取出，室温下晾 干，即得到墨绿色、在紫外灯下无荧光的能快速检测甲醛的荧光试纸。
4. 权利要求1或2所述能快速检测甲醛的荧光试纸在检测空气或水中甲醛的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种能快速检测甲醛的荧光试纸，是由负载荧光探针萘酰亚胺衍生物的无荧光增白剂试纸构成，其中所述荧光试纸为墨绿色，长×宽×厚尺寸为100～75mm×15～8mm×1～0.5mm，每张荧光试纸上负载的萘酰亚胺衍生物含量不低于0.01mg，用于基质的试纸为墨绿色的精密pH试纸，其上负载的萘酰亚胺衍生物是N-氨基-4-(1-哌嗪基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-哌啶基)-1,8-萘酰亚胺，或N-氨基-4-(1-吡咯烷基)-1,8-萘酰亚胺。本发明的能快速检测甲醛的荧光试纸易于制备，使用方便，能够对环境中的甲醛进行快速准确检测和判定。
【IPC分类】G01N21-64
【公开号】CN104792759
【申请号】CN201510208510
【发明人】林伟英, 董宝利, 宋学真, 唐永和, 李广涵
【申请人】济南大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月28日