一种用于检测Fe<sup>3+</sup>的荧光传感膜及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及荧光传感膜及其制备和应用。
【背景技术】
[0002] 铁离子是自然界中广泛分布金属离子，它在氧运输、酶催化等许多生理过程中也 起着重要的作用。铁的缺乏和过量可以诱发多种疾病，如贫血、肝损伤和心脏病等。因此，铁 离子检测对于环境和人类健康具有重要的意义。常用的Fe 3+检测方法有原子吸收光谱法， 电感耦合等离子-质谱法，电化学法，比色法等。然而，上述方法有一些缺点，比如需要昂贵 的仪器，复杂的预处理过程，不适合实时监测等，限制了其应用。
[0003] 相对于上述的方法，光纤荧光传感器具有成本低、操作简单等优点，成为了检测技 术发展的新方向。该类传感器的荧光传感膜对其检测性能起着决定性作用。目前荧光传感 膜制备过程中的荧光指示剂固定主要有共价键键合法和物理包埋法。前者制备的传感膜 抗萃取稳定性好，但制备过程复杂；后者制备过程简便，但在使用过程中荧光指示剂容易泄 漏，产生稳定性差的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明是要解决现有的物理包埋法制备的Fe3+荧光传感膜的荧光指示剂容易泄 露的技术问题，而提供一种用于检测Fe 3+的荧光传感膜及其制备方法和应用。
[0005] 本发明的用于检测Fe3+的荧光传感膜，是采用含有长链疏水烷基的1，8-萘酰亚胺 衍生物为荧光指示剂，该指示剂的分子结构式通式如下：
[0006]
【主权项】
1. 一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于该荧光传感膜是以含有长疏水烷基链 1，8-萘酰亚胺衍生物为荧光指示剂的薄膜，该荧光指示剂的分子结构式通式为：
式中：n为12?20的整数。
2. 根据权利要求1所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于该薄膜是添加 了同时具有亲水和亲油基团的两亲结构的增塑剂的聚合物薄膜。
3. 根据权利要求2所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于所述的聚合物 为聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚醋酸乙烯酯。
4. 根据权利要求2所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于所述的具有两 亲结构的增塑剂为蓖麻油聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或氢化牛脂胺聚氧乙烯醚。
5. 根据权利要求2所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于薄膜中两亲 结构增塑剂与聚合物的质量比为（〇. 3?2. 5) :1 ;聚合物与荧光指示剂的质量比为（10? 100) :1〇
6. 根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜，其特征在于薄 膜的厚度为1um?15ym。
7. 制备权利要求1所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜的方法，其特征在于该方法 是将含有长疏水烷基链1，8-萘酰亚胺衍生物作为荧光指示剂包埋于薄膜中。
8. 根据权利要求7所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜的制备方法，其特征在于该 方法按以下步骤进行： 一、 取聚合物、两亲结构的增塑剂和含有长疏水烷基链1，8-萘酰亚胺衍生物，将它们 均溶解于溶剂中，得到溶液； 二、将步骤一制备的溶液铺展于载玻片表面，室温下自然挥发，然后将载玻片表面的膜 剥离下来，得到用于检测Fe3+的荧光传感膜。
9. 利用权利要求1所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜对Fe3+进行定性检测的方 法，其特征在于该方法按以下步骤进行： 一、 将待测样品加入到pH值为2. 0?7. 0的缓冲溶液中，混合均匀，得待测试样，再将 该缓冲溶液做为空白试样； 二、将空白试样和待测试样分别加入光纤荧光检测装置的样品池，再将荧光传感膜包 覆的光纤端部浸入样品池内的溶液中，检测空白试样的荧光强度值&和待测试样的荧光强 度值A1; 三、 比较荧光强度值心和Ai，如果&比A^降低20 %以上，则可判定待测试样中含有 Fe3.。
10. 利用权利要求1所述的一种用于检测Fe3+的荧光传感膜对Fe3+进行定量检测的方 法，其特征在于该方法按以下步骤进行： 一、按Fe3+的浓度从低到高，将Fe3+加入到pH值为2. 0?7. 0的缓冲溶液中，混合均 匀，得多个标准试样，再将待测样品加入到该缓冲溶液中，得到待测试样； 二、 将标准试样、待测样品分别加入光纤荧光检测装置的样品池中，再把用检测Fe3+的 荧光传感膜包覆起来的光纤头部放入样品池中，用紫外光源激发，检测多个标准试样的荧 光强度值，以荧光强度值为纵作标，以Fe3+的浓度为横作标作图，得到标准工作曲线；检测 待测试样的荧光强度值A1; 三、 根据荧光强度值4，从标准曲线上查出Fe3+的含量，完成Fe3+定量检测。
【专利摘要】式中：n为12～20的整数。制法是将含有长疏水烷基链1,8-萘酰亚胺衍生物作为荧光指示剂包埋于薄膜中。利用该荧光传感膜可进行Fe3+定性和定量检测，检测Fe3+的响应平衡时间在20秒，响应速度快，选择性高。可用于自来水、饮料及湖泊水中Fe3+的检测。
【IPC分类】C08L27-06, G01N21-64, C08L71-02, C08J5-18, C08L31-04, C08K5-3462, C08L33-12
【公开号】CN104558972
【申请号】CN201510073077
【发明人】郭祥峰, 贾丽华, 付文娟
【申请人】齐齐哈尔大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年2月12日