CN108918492A - 一种稳定、便携、灵敏、快速检测离子的薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种稳定、便携、灵敏、快速检测离子的薄膜及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，它由静电纺丝纳米纤维膜通过浸涂法结合油溶性量子点制备而成，可基于水溶液中的铜离子、铁离子和银离子对量子点荧光的淬灭作用，从而达到快速检测的目的。本发明所提供的荧光薄膜，涉及的制备方法简单，荧光稳定性好，检测范围广，对铜离子、铁离子和银离子通过荧光淬灭现象实现可视化检测；且量子点结合于薄膜纳米纤维膜表面，使被检测离子易与纤维膜表面附着的荧光量子点发生淬灭反应，可实现快速、灵敏的可视化检测效果，铜离子可实现检测限达到1ppm，铁离子和银离子可视检测限达到10ppm。

Description

一种稳定、便携、灵敏、快速检测离子的薄膜及其制备方法
技术领域
本发明属于离子检测技术领域，具体涉及一种稳定、便携、灵敏、快速检测离子的薄膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展以及工业化进程的加剧，金属以各种形式排放到自然水体中，通过食物链富集进入人体，对人类的健康状况和各种生物的生存条件造成了严重的威胁。用于检测离子的传统方法如原子吸收光谱法(AAS)、伏安法和电位滴定法等，这些方法发展成熟、检测精度大、可信度高，在目前的物质分析检测中具有关键作用。但是也存在一些不足，如需要对检测样品进行繁琐的预处理、仪器操作复杂、成本高、检测结果不能及时获得，除此之外大型仪器一般固定于室内，不适用于室外，无法实现现场检测，不利于检测方法的推广和普及。
量子点作为一种新型的纳米材料，具有尺寸依赖性，荧光量子产率高和宽激发窄发射等特点，广泛应用于离子检测的研究中。量子点与被检测物质接触时，表面的电荷或结构组成发生改变，导致量子点荧光强度的增强或淬灭，可通过探究量子点荧光强度的变化确定被检测物质的浓度。在目前的研究中，石墨烯量子点对三价金离子的识别具有很好的选择性(201510272256.2)，半胱氨酸修饰的硫化镉量子点可以应用于锌离子的检测(201611174362.8)，碲化镉量子点可应用于水溶液中镉离子的检测(201310580185.3)。在检测中，量子点具有检测速度快、灵敏度高等优点。但是目前多数用于离子检测领域的量子点都是分散在溶剂中，这些溶液态的量子点不易于存储和运输，在实际应用时不易从溶液中分离和回收；且现有基于量子点的离子检测方法，将量子点引入溶液体系后，需要辅助荧光分光光度计或者荧光光谱仪等进行分析测试，限制了其快速、简便测试应用。因此进一步发展一种基于荧光量子点的、便携、易操作、快速检测且具有高度灵敏度和选择性的离子检测技术具有重要的研究和应用意义。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种超灵敏、快速的离子检测薄膜，该薄膜采用静电纺丝纳米纤维膜负载荧光量子点，具有良好的离子选择性、便携性和易操作性，并可实现检测离子快速、灵敏的可视化检测；且涉及的制备方法和操作方法简单，可为离子检测技术提供一条新思路。
为实现上述步骤，本发明采用的技术方案为：
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，它为表面负载荧光量子点的静电纺丝纳米纤维膜，所述荧光量子点为油溶性量子点。
上述方案中，所述静电纺丝纳米纤维膜采用的纺丝主料为尼龙类聚合物或聚乙烯类材料。
优选的，所述尼龙类聚合物为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙7、尼龙9、尼龙13中的一种或几种；所述聚乙烯类材料为聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯))、聚(丙烯腈-co-偏氯乙烯)中的一种或几种。
上述方案中，所述静电纺丝纳米纤维膜的厚度为20-50μm。
上述方案中，所述量子点选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS核壳量子点、CdxZn1–xS、CdSe/CdxZn1–xS合金量子点中的一种，其中0＜x＜1，量子点的表面配体为：三正辛基氧膦、三正辛基膦、三丁基膦、1-十八烯、油胺、油酸中的一种或两种。
上述一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜的制备方法，它包括如下步骤：
1)将静电纺丝纳米纤维膜采用的纺丝主料溶解于对应的溶剂中，搅拌均匀配制均相纺丝液；采用静电纺丝工艺制备纳米纤维薄膜，真空干燥除去纤维中的水分；
2)将步骤1)中的薄膜置于量子点分散液中浸涂10-30min，置于摇床中震荡，在用溶剂洗去薄膜表面结合不牢固的量子点，即得所述薄膜。
上述方案中，步骤1)所述静电纺丝的工艺条件为：电压10-20KV，接收距离5-20cm，纺丝液推进速度0.1-2.0mL/h，温度25-50℃，纺丝液中聚合物的质量分数为8-20wt％。
上述方案中，步骤1)中静电纺丝工艺的接收材料为铝箔，为了便于使用，所述的纳米纤维膜无需从铝箔上剥离。
上述方案中，步骤(2)所述分散量子点溶液用的溶剂包括己烷、二氯甲烷、石油醚、庚烷。
上述方案中，步骤(2)所述分散量子点溶液浓度为0.1-1.0mg/mL。
上述方案中，步骤(2)所述摇床的震荡频率为90-120r/min，震荡时间为20-25min。
将上述薄膜应用于离子检测，具体步骤如下：将所述稳定、便携、灵敏、快速检测离子的薄膜置于离子溶液中5-60s，干燥后再紫外灯下观察薄膜荧光强度是否明显降低，以判断是否含有对应的待检测金属离子。
优选的，所述薄膜部分浸渍于离子溶液中5-60s，干燥后通过肉眼观察薄膜浸入部分和未浸入部分在紫外光照射下荧光强度的差异，增强可视化检测程度并有利于提高离子检测灵敏度。
优选的，所述待检测金属离子Cu2、Fe3+、Ag+中的一种或几种。
上述方案中，所述干燥温度为60-65℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)所述离子检测膜使用油溶性量子点，其荧光强度高，光稳定性好，制备的荧光薄膜放置6个月后荧光强度变化小于5％。
2)本发明采用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜，其比表面积大，孔隙率高，使得该材料具有较强的吸附性，使水溶液中金属离子容易附着在纤维膜表面；同时采用浸涂法，利用纳米纤维膜的高比表面积特性，促进油溶性量子点在纳米纤维膜表面进行自组装，在纳米纤维膜表面稳定结合量子点，有利于保障所得薄膜的稳定性能；此外，通过将量子点附着在纳米纤维膜表面，有利于量子点与被检测物的快速、有效接触，使被检测离子易与纤维膜表面附着的荧光量子点发生淬灭反应，可有效提升离子检测速率和灵敏性。
3)该材料为异相检测材料，不会污染检测体系，且涉及的检测方法简单、高效，并可实现大面积连续制备，且涉及的制备成本低廉，检测响应快、便于携带，利于工业化生产。
4)涉及的离子检测方法便于操作、选择性强、检测灵敏度高，可直接用肉眼观察荧光颜色变化，实现现场实时检测。
附图说明
图1为实施例1所得复合薄膜在室温下避光保存时，荧光强度随保存时间变化示意图。
图2为实施例1所得复合薄膜在Cu2+检测实验中，在365nm紫外光下的状态示意图。
图3为实施例1所得复合薄膜Fe3+检测实验中，在365nm紫外光下的状态示意图。
图4为实施例1所得复合薄膜在Ag+检测实验中，在365nm紫外光下的状态示意图。
图5为实施例1所得复合薄膜在其他离子作用实验中，在365nm紫外光下的状态示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，其制备方法包括如下步骤：
1)采用静电纺丝技术制备尼龙6(PA6)纳米纤维膜；取PA6粒料于甲酸溶剂中，磁力搅拌5h得到均相纺丝液，其中尼龙6浓度为13wt％，将纺丝液移入注射器中，置于静电纺丝机上进行纺丝，静电纺丝的工艺条件：电压18kV，接收距离15cm，纺丝液推进速度0.1mL/h，温度40℃；使用高速滚筒作为接收装置，以铝箔作为接收基体，得到纳米纤维薄膜(厚度为30μm)，并在60℃真空干燥下24h以除去纤维中的水分；
2)采用浸涂法制备PA6@QDs荧光薄膜；取2mL CdSe/CdxZn1–xS(0<x<1)量子点(平均粒径为6nm；参考，Bae W K，Char K,Hur H,et al.Single-Step synthesis of quantumdots with chemical composition gradients[J].Chemistry of Materials,2008,20(2):531-539)加到二氯甲烷中，制备量子点浓度为0.1mg/mL的浸涂溶液，其中量子点表面配体为油酸和三正辛基膦；将1cm*2cm的步骤1)所得PA6纳米纤维膜放置在浸涂溶液中20min后，置于震荡频率为100r/min的摇床中震荡10min后取出薄膜，放置在二氯甲烷中以除去薄膜表面没有结合的量子点，即得所述薄膜。
将本实施例所得负载量子点的薄膜在60℃下真空干燥10min后，于室温避光保存，每个月用荧光分光光度计测量其荧光强度，观察结果如图1所示，结果表明6个月内薄膜荧光强度变化小于5％，说明所得薄膜的荧光特性具有优异的稳定性。
将本实施例所得负载量子点的薄膜应用于离子检测，具体检测步骤和测试结果如下：
a)铜离子检测；配置不同浓度的Cu2+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜部分浸渍在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液中；1min后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果如图2所示，结果表明浓度为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，说明所得薄膜可实现铜离子的快速、高效检测。
b)铁离子检测；配置不同浓度的Fe3+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Fe3+水溶液中；1min后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果如图3所示，结果表明浓度为100ppm和10ppm的Fe3+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显。
c)银离子检测；配置不同浓度的Ag+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Ag+水溶液中；1min后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；观察结果如图4所示，结果表明浓度为100ppm和10ppm的Ag+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，而浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显。
d)其他离子对薄膜荧光的作用：分别制备浓度为100ppm的Cd2+和Cl-、Na+和Cl-、Pb2 +和CH3COO-、Ca2+和Cl-、Zn2+和NO3-溶液，将荧光薄膜浸于离子溶液中，1min后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；观察结果如图5所示，结果表明该离子对薄膜的荧光强度没有肉眼可识别的影响。
上述结果表明，本实施例所得荧光薄膜在离子检测过程中对铜、铁、银离子等具有很好的选择性，可实现特定种类离子快速、灵敏、便捷的可视化检测。
实施例2
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，其制备方法包括如下步骤：
1)采用静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维膜；取PVDF加入聚二甲基甲胺和丙酮(体积比为2:3)混合液中，60℃下磁力搅拌12h得到均相纺丝液，其中PVDF的浓度为10wt％，将纺丝液移入注射器中，置于静电纺丝机上进行纺丝，静电纺丝的工艺条件：电压15kV，接收距离5cm，纺丝液推进速度5.0mL/h，温度25℃；使用高速滚筒作为接收装置，以铝箔作为接收基体，得到纳米纤维薄膜(厚度为30μm)，并在60℃真空干燥下24h以除去纤维中的水分；
2)采用浸涂法制备PVDF@QDs荧光薄膜；取2mL CdSe/ZnS量子点(平均粒径为6nm)加到正己烷中，制备量子点浓度为1.0mg/mL的浸涂溶液，其中量子点表面配体为油酸和三正辛基膦；将1cm*2cm的步骤1)所得PVDF纳米纤维膜放置在浸涂溶液中20min后，置于震荡频率为100r/min的摇床中震荡10min后取出薄膜，放置在二氯甲烷中以除去薄膜表面没有结合的量子点，即得所述薄膜。
将本实施例所得负载量子点的薄膜在60℃下真空干燥10min后，于室温避光保存，每个月用荧光分光光度计测量其荧光强度，结果表明6个月内薄膜荧光强度变化小于5％，说明所得薄膜的荧光特性具有优异的稳定性。
将本实施例所得负载量子点的薄膜应用于离子检测，具体检测步骤和测试结果如下：
a)铜离子检测；配置不同浓度的Cu2+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，说明所得薄膜可以实现铜离子的快速、高效检测。
b)铁离子检测；配置不同浓度的Fe3+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜部分浸渍于在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Fe3+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明：浓度为100ppm和10ppm的Fe3+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显。
c)银离子检测；配置不同浓度的Ag+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Ag+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明：浓度为100ppm和10ppm的Ag+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显。
d)其他离子对薄膜荧光的作用：制备浓度为100ppm的Cd2+和Cl-、Na+和Cl-、Pb2+和CH3COO-、Ca2+和Cl-、Zn2+和NO3-溶液，将荧光薄膜浸于离子溶液中，1min后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明上述离子对薄膜的荧光强度没有肉眼可识别的影响
本实施例所得荧光薄膜在离子检测过程中对铜、铁、银离子等具有很好的选择性，可实现特定种类离子快速、灵敏、便捷的可视化检测。
实施例3
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，其制备方法包括如下步骤：
1)采用静电纺丝技术制备尼龙11(PA11)纳米纤维膜；取PA11加入甲酸溶剂中，磁力搅拌5h得到均相纺丝液，其中PA11的浓度为10wt％，将纺丝液移入注射器中，置于静电纺丝机上进行纺丝，静电纺丝的工艺条件：电压20kV，接收距离15cm，纺丝液推进速度0.5mL/h，温度50℃；使用高速滚筒作为接收装置，以铝箔作为接收基体，得到纳米纤维薄膜(厚度为30μm)，并在60℃真空干燥下24h以除去纤维中的水分；
2)采用浸涂法制备PA11@QDs荧光薄膜；取2mL CdSe/CdS/ZnS核壳量子点(平均粒径为8nm)加到石油醚，制备量子点浓度为0.5mg/mL的浸涂溶液，其中量子点表面配体为油三正辛基氧膦；将1cm*2cm的步骤1)所得尼龙11纳米纤维膜放置在浸涂溶液中20min后，置于震荡频率为100r/min的摇床中震荡10min后取出薄膜，放置在二氯甲烷中以除去薄膜表面没有结合的量子点，即得所述薄膜。
将本实施例所得负载量子点的薄膜在60℃下真空干燥10min后，于室温避光保存，每个月用荧光分光光度计测量其荧光强度，结果表明6个月内薄膜荧光强度变化小于5％，说明所得薄膜的荧光特性具有优异的稳定性。
将本实施例所得负载量子点的薄膜应用于离子检测，具体检测步骤和测试结果如下：
a)铜离子检测；配置不同浓度的Cu2+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，说明所得薄膜可以实现铜离子的快速、灵敏检测。
b)铁离子检测；配置不同浓度的Fe3+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Fe3+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Fe3+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现铁离子的快速、高效检测。
c)银离子检测；配置不同浓度的Ag+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜部分浸渍在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Ag+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Ag+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现银离子的快速、高效检测。
d)其他离子对薄膜荧光的作用：制备浓度为100ppm的Cd2+和Cl-、Na+和Cl-、Pb2+和CH3COO-、Ca2+和Cl-、Zn2+和NO3-溶液，将荧光薄膜浸于离子溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明该离子对薄膜的荧光强度没有肉眼可识别的影响。
本实施例所得荧光薄膜在离子检测过程中对铜、铁、银离子等具有很好的选择性，可实现特定种类离子快速、灵敏、便捷的可视化检测。
实施例4
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，其制备方法包括如下步骤：
1)采用静电纺丝技术制备聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯)(PVDF-HFP)纳米纤维膜；取PVDF-HFP加入聚二甲基甲胺和丙酮(体积比为2:3)混合液中，60℃下磁力搅拌12h得到均相纺丝液，其中PVDF-HFP的浓度为10wt％，将纺丝液移入注射器中，置于静电纺丝机上进行纺丝，静电纺丝的工艺条件：电压15kV，接收距离5cm，纺丝液推进速度5.0mL/h，温度25℃；使用高速滚筒作为接收装置，以铝箔作为接收基体，得到纳米纤维薄膜(厚度为40μm)，并在60℃真空干燥下24h以除去纤维中的水分；
2)采用浸涂法制备PVDF-HFP@QDs荧光薄膜；取2mL CdSe/CdS/ZnS核壳量子点(粒径为8nm)加到石油醚，制备量子点浓度为0.5mg/mL的浸涂溶液，其中量子点表面配体为油三正辛基氧膦；将1cm*2cm的步骤1)所得PVDF-HFP纳米纤维膜放置在浸涂溶液中20min后，置于震荡频率为100r/min的摇床中震荡10min后取出薄膜，放置在二氯甲烷中以除去薄膜表面没有结合的量子点，即得所述薄膜。
将本实施例所得负载量子点的薄膜在60℃下真空干燥10min后，于室温避光保存，每个月用荧光分光光度计测量其荧光强度，结果表明6个月内薄膜荧光强度变化小于5％，说明所得薄膜的荧光特性具有优异的稳定性。
将本实施例所得负载量子点的薄膜应用于离子检测，具体检测步骤和测试结果如下：
a)铜离子检测；配置不同浓度的Cu2+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，说明所得薄膜可以实现铜离子的快速、高效检测。
b)铁离子检测；配置不同浓度的Fe3+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜部分浸渍在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Fe3+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Fe3+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现铁离子的快速、高效检测。
c)银离子检测；配置不同浓度的Ag+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Ag+水溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Ag+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现银离子的快速、高效检测。
d)其他离子对薄膜荧光的作用：制备浓度为100ppm的Cd2+和Cl-、Na+和Cl-、Pb2+和CH3COO-、Ca2+和Cl-、Zn2+和NO3-溶液，将荧光薄膜浸于离子溶液中；5s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明上述离子对薄膜的荧光强度没有肉眼可识别的影响。
本实施例所得荧光薄膜在离子检测过程中对铜、铁、银离子等具有很好的选择性，可实现特定种类离子快速、灵敏、便捷的可视化检测。
实施例5
一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，其制备方法包括如下步骤：
1)采用静电纺丝技术制备尼龙66(PA66)纳米纤维膜；取PA66加入甲酸溶剂中，磁力搅拌5h得到均相纺丝液，其中尼龙66的浓度为12wt％，将纺丝液移入注射器中，置于静电纺丝机上进行纺丝，静电纺丝的工艺条件：电压18kV，接收距离15cm，纺丝液推进速度0.5mL/h，温度40℃；使用高速滚筒作为接收装置，以铝箔作为接收基体，得到纳米纤维薄膜(厚度为40μm)，并在60℃真空干燥下24h以除去纤维中的水分；
2)采用浸涂法制备PVDF-HFP@QDs荧光薄膜；取2mL CdSe/CdxZn1–xS量子点(粒径为8nm)加到二氯甲烷中，制备量子点浓度为0.5mg/mL的浸涂溶液，其中量子点表面配体为油酸、十八烯和三正辛基膦；将1cm*2cm的步骤1)所得尼龙66纳米纤维膜放置在浸涂溶液中20min后，置于震荡频率为100r/min的摇床中震荡10min后取出薄膜，放置在二氯甲烷中以除去薄膜表面没有结合的量子点，即得所述薄膜。
将本实施例所得负载量子点的薄膜在60℃下真空干燥10min后，于室温避光保存，每个月用荧光分光光度计测量其荧光强度，结果表明6个月内薄膜荧光强度变化小于5％，说明所得薄膜的荧光特性具有优异的稳定性。
将本实施例所得负载量子点的薄膜应用于离子检测，具体检测步骤和测试结果如下：
a)铜离子检测；配置不同浓度的Cu2+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm、10ppm、和1ppm的Cu2+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，说明所得薄膜可以实现铜离子的快速、高效检测。
b)铁离子检测；配置不同浓度的Fe3+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Fe3+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Fe3+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现铁离子的快速、高效检测。
c)银离子检测；配置不同浓度的Ag+水溶液，并将裁剪好的荧光薄膜放置在浓度分别为100ppm、10ppm、和1ppm的Ag+水溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明浓度为100ppm和10ppm的Ag+水溶液均能使薄膜荧光发生明显变化，浓度为1ppm时，薄膜荧光变化不明显，说明所得薄膜可以实现银离子的快速、高效检测。
d)其他离子对薄膜荧光的作用：制备浓度为100ppm的Cd2+和Cl-、Na+和Cl-、Pb2+和CH3COO-、Ca2+和Cl-、Zn2+和NO3-溶液，将荧光薄膜浸于离子溶液中；10s后用镊子将薄膜从玻璃皿中取出，干燥后在紫外灯下观察其荧光强度变化；结果表明该离子对薄膜的荧光强度没有肉眼可识别的影响。
本实施例所得荧光薄膜在离子检测过程中对铜、铁、银离子等具有很好的选择性，可实现特定种类离子快速、灵敏、便捷的可视化检测。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜，它为表面负载荧光量子点的静电纺丝纳米纤维膜，所述荧光量子点为油溶性量子点。
2.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述静电纺丝纳米纤维膜采用的纺丝主料为尼龙类聚合物或聚乙烯类材料。
3.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述尼龙类聚合物为尼龙6、尼龙66、尼龙11、尼龙12、尼龙610、尼龙612、尼龙1010、尼龙7、尼龙9、尼龙13中的一种或几种；所述聚乙烯类材料为聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯、聚(偏氟乙烯-co-六氟丙烯))、聚(丙烯腈-co-偏氯乙烯)中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述静电纺丝纳米纤维膜的厚度为20-50μm。
5.根据权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述油溶性量子点选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS核壳量子点、CdxZn1–xS、CdSe/CdxZn1–xS合金量子点中的一种，其中0＜x＜1。
6.权利要求1～5任一项所述稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)采用静电纺丝工艺制备纳米纤维薄膜，真空干燥除去纤维中的水分；
2)将步骤1)中的薄膜置于量子点分散液中浸涂10-30min，置于摇床中震荡，在用溶剂洗去薄膜表面结合不牢固的量子点，即得所述薄膜。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝的工艺条件为：电压10-20KV，接收距离5-20cm，纺丝液推进速度0.1-2.0mL/h，温度25-50℃，纺丝液中聚合物的质量分数为8-20wt％。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述量子点分散液采用的溶剂为己烷、二氯甲烷、石油醚、庚烷中的一种或几种。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述量子点分散液中量子点的浓度为0.1-1.0mg/mL。
10.权利要求1所述的稳定、便携、超灵敏快速检测离子的薄膜的应用，其特征在于，置于离子溶液中的检测时间为5-60s。
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