CN109810691A

CN109810691A - 一种荧光聚单宁酸纳米点的制备及应用

Info

Publication number: CN109810691A
Application number: CN201910006006.2A
Authority: CN
Inventors: 徐鲁斌; 赵艳芳
Original assignee: Qingdao Agricultural University
Current assignee: Qingdao Agricultural University
Priority date: 2019-01-04
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2019-05-28
Anticipated expiration: 2039-01-04
Also published as: CN109810691B

Abstract

本发明属于新材料技术领域，尤其涉及一种新型荧光聚单宁酸纳米点的制备方法及其应用。将单宁酸醇溶液与氢氧化钠进行超声分散，得到混合料液；再将所述混合料液与H₂O₂混合，加热反应，得到荧光聚单宁酸纳米点。本发明首次采用单宁酸为起始原料，经简单的一锅煮的方法合成了荧光性能优异的荧光聚单宁酸纳米点；本发明得到的聚单宁酸纳米点在室温下保存1、5、10、20、25、30天后，测定其荧光强度并未随时间变化而有所降低，即使在很高的离子强度下也可以保持很好的化学及光学稳定性。当加入苦味酸后会使荧光聚单宁酸纳米点的荧光猝灭，基于苦味酸对聚单宁酸的荧光猝灭现象从而实现了苦味酸的快速检测，该方法具有较高的灵敏度和较宽的线性范围，检出限低至0.17μg/L。

Description

一种荧光聚单宁酸纳米点的制备及应用

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种荧光聚单宁酸纳米点材料的制备以及在苦味酸检测中的应用。

背景技术

以聚合物制备的荧光聚合物纳米材料具有易于提纯且可保留聚合物的某些官能团、易于分子修饰等优点，相比于传统小分子荧光染料探针，荧光聚合物纳米点具有独特的物理化学性质和光学性质，良好的荧光强度和稳定性。如Zhu 等人在《A general route tomake non-conjugated linear polymers luminescent》一文中以聚乙烯醇为原料合成了荧光聚乙烯醇纳米点，在细胞标记方面有较好的应用效果（Chem. Commun., 2012, 48:10889-10891）。同时，荧光聚合物纳米点亦可应用于金属离子、有机小分子等的检测中。如Lin等人在《Formation of fluorescent polydopamine dots from hydroxyl radical-induced degradation of polydopamine nanoparticles》一文中成功制备了荧光聚多巴胺纳米点并应用于Fe³⁺的检测。但目前文献报道的荧光聚合物纳米材料往往水溶性不佳，在水中荧光强度低、发光不稳定，这些缺陷限制它们的进一步使用。

2，4，6-三硝基苯酚俗称为苦味酸（PA），是一种广泛应用于医药、皮革、农药等行业中的化工原料。苦味酸可以通过呼吸道、皮肤接触等方式入侵人体，引起皮炎、支气管炎等，严重的可引起肝、肾等组织的慢性中毒甚至导致死亡，超标排放的苦味酸还可导致水体污染和环境恶化，故苦味酸是环境污染监测的重要指标之一。当前我国出版的《生活饮水卫生标准》（GB5749-2006）和《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）都将苦味酸作为必需检测的项目，在集中式生活饮用水地表水源地中规定的标准限定值为0.5 mg/L。目前检测苦味酸的方法主要有拉曼光谱法、荧光法、分光光度法、质谱法、电化学方法、毛细管电泳法、气相色谱法和液相色谱法等。然而在这些检测方法中，有的灵敏度较低，有的耗时长、检测步骤繁琐，有的仪器成本高、操作复杂，不适于广泛推广使用，故而寻找新的高灵敏、简便、快速的苦味酸检测新方法具有重要的研究意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于检测苦味酸的荧光聚单宁酸纳米点的制备方法，本发明的另一目的在于提供一种应用荧光聚单宁酸纳米点检测苦味酸的方法。本发明提供的制备该荧光聚单宁酸纳米点的方法具有简便、绿色、温和、成本低的特点，制备的荧光聚单宁酸纳米点具有良好的水溶性，在水溶液中具有较高的荧光强度和良好的发光稳定性，对苦味酸的检测灵敏度高，荧光强度与苦味酸的浓度呈良好的线性关系，用于苦味酸的检测具有高选择性、高灵敏度、简便易行等特性，能用于实际样品中苦味酸的检测。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种荧光聚单宁酸纳米点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将单宁酸的醇溶液与碱进行超声分散，得到混合料液；

（2）将所述混合料液与H₂O₂混合，进行加热回流反应，得到反应料液；

（3）将所述反应料液进行离心分离，对所得上清液进行透析后冷冻干燥，得到荧光聚单宁酸纳米点。

优选的，所述步骤（1）中单宁酸的醇溶液中溶剂包括乙醇；单宁酸的醇溶液中单宁酸和溶剂的用量比为1.0 g：20 mL ~ 1.0 g：30 mL。

优选的，所述步骤（1）中单宁酸的醇溶液中单宁酸与碱的质量比为1.0 g：0.015 g~ 1.0 g：0.030 g；所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。

优选的，所述H₂O₂以双氧水的形式提供，所述双氧水的质量浓度为30%；所述混合料液中单宁酸和双氧水的用量比为1.0 g：8 mL ~ 1.0 g：20 mL。

优选的，所述加热回流反应的温度为80 ^oC，时间为2 ~ 6 h。

优选的，所述透析采用3500分子量渗析袋；所述离心分离的时间为10 ~ 30 min，离心分离的转速为6000 r；所述冷冻干燥的温度为- 4^oC，时间为24 h。

本发明提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的荧光聚单宁酸纳米点，其特征在于，所述荧光聚单宁酸纳米点具有类球形结构，所述荧光聚单宁酸纳米点的粒径为5 ~8 nm，具有稳定的荧光特性。

本发明还提供了上述技术方案所述的荧光聚单宁酸纳米点在苦味酸检测中的应用。

优选的，所述应用包括：将荧光聚单宁酸纳米点溶液与含有苦味酸的待检测溶液混合，采用柠檬酸-柠檬酸钠混合溶液调节检测体系的pH值，进行荧光检测。

优选的，所述检测体系的pH值为3 ~ 5；所述检测体系中荧光聚单宁酸纳米点的浓度为30 ~ 50 μg/L；所述含有苦味酸的待检测溶液中苦味酸的浓度≥0.17μg/L。

本发明提供的技术方案具有如下效果：

1. 本发明提供的荧光聚单宁酸纳米点的制备方法简单易行，原料易得，成本低，绿色环保，所制备的荧光聚单宁酸纳米点尺寸均匀，具有良好的稳定性及抗光漂白性。

2. 本发明制备得到的荧光聚单宁酸纳米点能够和苦味酸发生内滤效应，导致荧光猝灭；采用本发明所制备的荧光聚单宁酸纳米点用于苦味酸的检测，检测过程简单快速，选择性好，灵敏度高，检出限低至0.17μg/L。

3. 本发明提供的检测方法可以应用实际水样中苦味酸含量的检测。

实施例结果表明，本发明制备得到的荧光聚单宁酸纳米点在水溶液中呈现出优异的溶解性，当用365 nm的紫外灯持续照180 min后，其荧光强度没有明显的减弱，可见该荧光聚单宁酸纳米点具有较好的抗光漂白性质，稳定性优异；本发明制备得到的荧光聚单宁酸纳米点在室温下保存1、5、10、20、25、30天后，测定其荧光强度并未随时间变化而有所降低，可见所合成的荧光聚单宁酸纳米点有很好的稳定性；将本发明制备得到的荧光聚单宁酸纳米点与NaCl溶液混合，当NaCl浓度在0 ~ 0.5 M之间变化时，聚单宁酸纳米点的荧光强度及荧光发射峰位置均没有发生明显改变，这说明本发明制备的聚单宁酸纳米点即使在很高的离子强度下也可以保持很好的化学及光学稳定性。

附图说明

图1 为实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点的透射电镜图；

图2 为实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点的红外吸收光谱图；

图3 为实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点的紫外吸收光谱图；

图4 为实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点在不同激发波长下的荧光发射谱图；

图5 为实施例1所得的荧光聚单宁酸纳米点的最佳荧光激发和发射光谱图；

图6 为实施例1~2和对比例1~2所得荧光聚单宁酸纳米点的荧光强度检测结果图；

图7 为实施例1、实施例3和对比例3所得荧光聚单宁酸纳米点的荧光强度检测结果图；

图8 为应用例1以及应用例2所得苦味酸对荧光聚单宁酸纳米点的荧光猝灭效率变化曲线图；

图9 为应用例1以及应用例3所得苦味酸对荧光聚单宁酸纳米点的荧光猝灭效率变化曲线图；

图10 为荧光聚单宁酸纳米点的荧光强度随加入苦味酸浓度变化值的关系；

图11 为荧光猝灭效率与苦酸酸浓度线性关系曲线；

图12为实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点对苦味酸的检测选择性；

图13 为本发明荧光聚单宁酸纳米点制备流程和应用示意图。

具体实施方式

为了更清楚更深入地说明本发明的内容，下面将进一步列举一些实施例，但本发明不局限于所列举的实施例。下列实施例中具体实验条件或方法如未注明，均按本领域的常规条件或方法进行。

本发明一种荧光聚单宁酸纳米点的制备方法，包括以下步骤：

（1）将单宁酸的醇溶液与碱进行超声分散，得到混合料液；

在本发明中，如无特殊说明，所用到的原料为本领域技术人员所熟知的市售商品。本发明将单宁酸的醇溶液与碱进行超声分散，得到混合料液。在本发明中，所述碱优选包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂；所述单宁酸的醇溶液中单宁酸与碱的质量比优选为1.0g：0.015 g ~1.0 g ：0.030 g，进一步优选为1.0 g：0.020 g。在本发明中，所述单宁酸的醇溶液中单宁酸和溶剂的用量比优选为1.0 g：20 mL ~ 1.0 g：30 mL，进一步优选为1.0 g：25 mL；所述醇溶剂优选为乙醇或甲醇。在本发明中，所述超声反应的时间优选为40 min，所述超声分散的频率优选为 40 kHz。

本发明在所述超声分散过程中，不仅实现单宁酸和氢氧化钠的充分混合溶解，而且在适当的超声频率下，所引起的超声空化作用大大提高非均相反应速率，促进单宁酸在碱性条件的自聚合反应，加速反应物和产物的扩散，促进固体新相的形成，控制颗粒的尺寸和分布。

得到混合料液后，本发明将所述混合料液与H₂O₂混合，进行加热回流反应，得到反应料液。在本发明中，所述H₂O₂优选以双氧水的形式提供，所述双氧水的质量浓度优选为30%；所述混合料液中单宁酸和双氧水的用量比为优选为1.0 g：8 mL~1.0 g：20 mL，进一步优选为1.0 g：10 mL。在本发明中，所述加热反应的温度优选为80 ^oC，时间优选为2 ~ 6 h，进一步优选为4 h；所述加热回流反应在加热回流过程中完成。本发明在所述加热回流反应过程中，单宁酸在碱性条件下聚合，即在碱性被氧化后立即通过分子内和分子间发生交联反应，导致聚单宁酸的形成；加入H₂O₂后发生相互作用，H₂O₂在碱性加热条件下产生了羟基自由基，羟基自由基是一种高效的催化剂，有效的将聚单宁酸刻蚀为聚单宁酸纳米点。

得到反应料液后，本发明将所述反应料液进行离心分离，对所得上清液进行透析后冷冻干燥，得到荧光聚单宁酸纳米点。在本发明中，所述离心分离的时间优选为10 ~ 30min，进一步优选为15 min，所述离心分离的转速优选为6000 r。本发明通过离心分离，能够实现荧光聚单宁酸纳米点与未反应物质的分离。本发明优选对所得上清液进行透析后冷冻干燥，得到荧光聚单宁酸纳米点。在本发明中，所述透析优选采用3500分子量透析袋。在本发明中，所述透析有助于提高产物的纯度。在本发明中，所述冷冻干燥的温度优选为-4 ^oC，时间优选为24 h。本发明在冷冻干燥过程中，有效去除产物表面的水分。

本发明对所述离心分离、透析和冷冻干燥的具体实施方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的即可。

本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备得到的荧光聚单宁酸纳米点。在本发明中，所述聚单宁酸纳米点具有类球形结构，所述荧光聚单宁酸纳米点的粒径为5 ~ 8nm，具有稳定的荧光特性；粒径分布均匀，粒径均一。在本发明中，所述荧光聚单宁酸纳米点在水溶液中具有良好的分散性，不易发生聚集现象。

在本发明中，所述聚单宁酸纳米点的最大激发波长优选为330 nm，最大发射波长优选为455 nm。

在本发明中，所述应用优选包括：将荧光聚单宁酸纳米点溶液与含有苦味酸的待检测溶液混合，采用柠檬酸-柠檬酸钠混合溶液调节检测体系的pH值，进行荧光检测。本发明对含有苦味酸的待检测溶液的来源没有特殊要求，任意需要进行苦味酸检测的溶液均可；在本发明中，检测苦味酸的线性范围是0.5 ~ 40 μg/L及40 μg/L ~ 160 μg/L ，最低检出限是0.17 μg/L。本发明对所述荧光聚单宁酸纳米点溶液的浓度没有特殊要求；经柠檬酸-柠檬酸钠混合溶液对体系的pH值调节后检测体系中荧光聚单宁酸纳米点的浓度优选为 30 ~ 50，进一步优选为40。本发明对所述柠檬酸-柠檬酸钠混合溶液中柠檬酸和柠檬酸钠的浓度没有特殊要求，以能得到pH值为3 ~ 5的缓冲溶液即可。本发明检测体系的pH值优选为3 ~ 5，最优选为4。

为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供的荧光聚单宁酸纳米点及其制备方法和应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例中，所用到的原料具体如表1所示：

表1 不同原料的来源明细

实施例1

向25.0 mL的无水乙醇中加入1.0 g的单宁酸，充分溶解后再加入20 mg的NaOH超声反应40 min后向混合溶液中加入10 mL 30%双氧水，然后加热回流反应4 h，将所得产物在6000 r/min条件下离心15 min，除去沉淀，取上清液，用3500分子量渗析袋透析，然后冷冻干燥得到荧光聚单宁酸纳米点。

对实施例1得到的荧光聚单宁酸纳米点进行透射电镜检测，透射电镜照片如图1所示。由图1可见，制备的聚单宁酸纳米点具有类球形结构和良好的分散性，没有聚集现象发生；并且尺寸较为均一, 大小保持在5～8 nm。

对实施例1所得聚单宁酸纳米点进行红外光谱分析，检测图如图2所示，由图2可知，检测结果如下：

1IR(cm^-1)：3356(_O-H), 3058(_=C-H), 1720，1708(_C=O), 1622,1543,1456(_C=C(苯环)),1356，1212(_C-O), 770( _=C-H)。

对实施例1得到的荧光聚单宁酸纳米点进行紫外吸收光谱分析，所得到的紫外吸收光谱如图3所示。由图3可知，聚单宁酸纳米点在225 nm和265 nm具有两个特征紫外吸收峰，可能是由于材料中 C=C键的π-π* 跃迁和C=O键的n-π* 跃迁所造成的。

对实施例1所得荧光聚单宁酸纳米点进行荧光光谱分析，检测结果如图4和图5所示。图4为不同激发波长下的聚单宁酸纳米点的发射光谱图；图5为最佳激发及发射光谱图。

由图4可见，随着激发波长逐渐增加，聚单宁酸纳米点其相应的发射波长也逐渐红移，表现出很明显的激发波长依赖的发光性质，当激发波长由300 nm 增大到330 nm时，聚单宁酸纳米点荧光强度逐渐增大；然而继续增加激发波长在时荧光强度则随着激发波长的增大逐渐减小，而且随着激发波长的增大，最大发射峰位置发生蓝移。由图5可知，聚单宁酸纳米点的最大激发波长是330 nm，最大发射波长是455 nm。

将实施例1所得到的聚单宁酸纳米点在水中溶解，可见所制备的聚单宁酸纳米点在水中呈现出优异的溶解性。当用365 nm的紫外灯持续对聚单宁酸纳米点溶液照180 min后，其荧光强度没有明显的减弱，说明聚单宁酸纳米点具有较好的抗光漂白性质。

将实施例1所得到的聚单宁酸纳米点在室温下保存1、5、10、20、25、30天后，再对其进行荧光检测，测定其荧光强度随时间变化，其荧光强度基本没有变化，说明合成的聚单宁酸纳米点有很好的稳定性。

还检测了溶液离子强度对实施例1所得聚单宁酸纳米点荧光的影响：将不同浓度的NaCl溶液与该聚单宁酸纳米点溶液混合后，对混合溶液进行荧光检测，当NaCl浓度在0 ~0.5 M之间变化时，聚单宁酸纳米点的荧光强度及荧光发射峰位置没有发生明显改变，这说明聚单宁酸纳米点即使在很高的离子强度下也可以保持很好的化学及光学稳定性。

实施例2

按照实施例1的方式制备荧光聚单宁酸纳米点，区别在于，以15 mg氢氧化钠的用量制备；同时也以30 mg的氢氧化钠的用量形式制备。

对比例1~2

按照实施例1的方式制备聚单宁酸纳米点，区别在于，氢氧化钠的用量分别为5 mg和10mg。

对实施例1、实施例2和对比例1~2得到的聚单宁酸纳米点进行荧光检测，荧光检测过程中激发波长和发射波长分别设置为330 nm和445 nm，激发光的狭缝宽度为5 nm，发射光的狭缝宽度10 nm，光电倍增管检测器的电压为700 v，荧光强度检测结果如图6所示，NaOH用量分别为5 mg、 10 mg、 15 mg、 20 mg和30 mg时，荧光强度分别为248.6、398.28、1401.7、2602和2396。由图6可知，制备过程中NaOH用量较少时聚合不充分，聚单宁酸纳米点的荧光较弱；NaOH用量过多时聚合度过大，效果也不好。本发明实施例1条件下所合成的聚单宁酸纳米点荧光强度最好。

对比例3

按照实施例1的方式制备聚单宁酸纳米点，区别在于，双氧水的用量为5 mL。

实施例3

按照实施例1的方式制备聚单宁酸纳米点，区别在于，双氧水的用量分别为15 mL、18mL和20 mL。

对实施例1、对比例3、实施例3得到的聚单宁酸纳米点进行荧光检测，荧光检测过程中激发波长和发射波长分别设置为330 nm和445 nm，激发光的狭缝宽度为5 nm，发射光的狭缝宽度10 nm，光电倍增管检测器的电压为700 v。荧光强度检测结果如图7所示，双氧水加入量分别为5 mL、10 mL、15 mL、18 mL、 20 mL时，荧光强度分别为409.2、2602、2423.6、2295 和2099.7。由图7可知，本发明实施例1条件下所合成的聚单宁酸纳米点荧光强度最好。

实施例4

按照实施例1的方式制备聚单宁酸纳米点，区别在于，加热回流时间分别为1 h、2 h、5h和6 h。对实施例1、实施例4得到的聚单宁酸纳米点进行荧光检测，荧光检测过程中激发波长和发射波长分别设置为330 nm和445 nm，激发光的狭缝宽度为5 nm，发射光的狭缝宽度10 nm，光电倍增管检测器的电压为700 v，加热回流时间分别为1 h、2 h、4 h、5 h和6 h时荧光强度值分别为1990、2287.5、2614、2605.2和 2591；本发明在加热回流时间为4 h时，所得到的聚单宁酸纳米点荧光强度最好。

应用例1

将实施例1所得到的荧光聚单宁酸纳米点进行苦味酸检测：

在2 mL的离心管中依次分别加入10μL荧光聚单宁酸纳米点溶液（4.0 mg/L）和0.5 ~160 μL苦味酸储备液（1.0 mg/L），然后加入柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液（pH=4，0.1 M）补充至总体积为1 mL，混合均匀后检测体系中荧光聚单宁酸纳米点的浓度为40 μg/L，苦味酸浓度在0.5 ~ 160μg/L范围内。在室温下进行荧光的检测。荧光检测过程中激发光的狭缝宽度设置为5 nm，发射光的狭缝宽度为10 nm，光电倍增管检测器的电压为700 v，最大激发波长为330 nm，最大发射波长445 nm。

应用例2

按照应用例1进行苦味酸检测，区别在于，检测体系的pH=3、5、6、7、8。苦味酸的终体系浓度均为40 μg/L。

以F₀表示聚单宁酸纳米点的荧光强度值；F表示加入苦味酸后体系的荧光强度；（F₀-F）/ F₀的比值表示苦味酸对聚单宁酸纳米点的荧光猝灭效率。

对应用例1、应用例2所得苦味酸对聚单宁酸纳米点的荧光猝灭效率变化情况如图8所示，当pH分别为3、4、5、6、7和8时，荧光猝灭效率分别为53%、57%、54%、47%、48%和47%。溶液的pH值不仅会影响聚单宁酸纳米点的荧光性质，也会对检测效果产生一定影响，从图8可知，pH值3 ~ 5 的条件下荧光猝灭效率比pH值为6，7和8时荧光猝灭效率高，说明pH在3 ~ 5范围之间检测较为灵敏；尤其在pH 为4时聚单宁酸纳米点对苦味酸的荧光猝灭效果最好。

应用例3

按照应用例1进行苦味酸检测，区别在于，荧光聚单宁酸纳米点的浓度分别为的10、20、30和50 μg/L。苦味酸的终体系浓度均为40 μg/L。

同样对比应用例1、应用例3所得苦味酸对聚单宁酸纳米点的荧光猝灭效率变化情况如图9所示，当荧光聚单宁酸纳米点的浓度分10、20、30、40和50 μg/L，荧光猝灭效率分别为47%、45%、48%、59%和43%。由图9可知，当体系中聚单宁酸纳米点浓度为40 μg/L时猝灭效率最高。

应用例4

对实施例1所得聚单宁酸纳米点的检测限进行测试。按照应用例的方式进行苦味酸检测，区别在于苦味酸浓度有所不同。

将一系列不同浓度的苦味酸标准溶液加入到聚单宁酸纳米点溶液中，并记录其荧光变化情况。如图10所示，图11为由图10得到的为荧光猝灭效率与苦味酸浓度线性关系。图 10中，不同曲线中从上到下，对应的加入的苦味酸浓度分别是0、0.5 、5 、10 、24 、32、40、 48 、60、72 、88 、96、112、120 、128 、136 、144 、160；可见，随着苦味酸浓度的增加，聚单宁酸纳米点的荧光强度逐渐降低，并且在0.5 ~ 40 μg/L与40 μg/L~160 μg/L之间，苦味酸浓度与荧光猝灭效率（F₀-F）/ F₀有很好的线性关系，其线性方程分别为Y=0.0112x+ 0.0518（R²=0.9935）和Y=0.0031x+0.3629（R²=0.9967），可得最低检出限为0.17 μg/L。

应用例5

为了考察实施例1所得聚单宁酸纳米点在苦味酸检测过程中的抗干扰性，采用常见的金属离子以及与苦味酸结构类似的化合物加入到该检测体系中并记录相应的荧光响应（体系中苦味酸浓度为40μg/L，分别添加了30倍于苦味酸浓度的Cu²⁺，Na+，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Pb²⁺ ，Hg²⁺以及15倍于苦味酸浓度的间二硝基苯，对苯二酚、对硝基苯酚）。荧光响应的结果见图12所示；由图12可见，30倍于苦味酸浓度的Cu²⁺，Na+，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Pb²⁺ ，Hg²⁺以及15倍于苦味酸浓度的间二硝基苯，对苯二酚对该体系的荧光强度影响不大，而对硝基苯酚对该体系也有一定的响应，说明该体系可以用于检测硝基苯酚类物质。在金属离子，以及相近有机物均存在时，本发明得到的荧光聚单宁酸纳米点仍然能够对苦味酸进行有效检测，不受其他存在物存在的影响。

应用例6

为验证本发明所得荧光聚单宁酸在苦味酸检测的实际应用性能；分别以对自来水、湖水和河水中苦味酸进行了检测，并相应作出了加标回收率试验，结果见表2。在三种水样品中均没有检测出苦味酸的残留，实验采用国标GB/T 5750.8-2006生活饮用水中苦味酸标准检验方法（气相色谱法）测定加标后的水样，与本方法相比，结果相一致。对水样进行加标回收的实验，回收率为96.9 % ~ 108.2 %。实验结果表明，本实验方法提供了较宽的线性检测范围，较低的检出限，适合现场、快速分析检测，具有很大的发展前景。

表2本发明所得荧光聚单宁酸纳米点对不同水样中苦味酸的检测加标回收率试验

由以上实施例可知，如图13所示，本发明采用单宁酸为起始原料，采用简单的一锅煮的方法，在碱性条件和H₂O₂存在的条件下加热回流合成了荧光性能优异的荧光聚单宁酸纳米点，当加入苦味酸后会使荧光聚单宁酸纳米点的荧光猝灭，从而实现苦味酸的快速检测，具有较高的灵敏度，检出限低至0.17 μg/L；并且，本发明制备得到的荧光聚单宁酸纳米点具有较好的抗光漂白性质，稳定性优异；即使在很高的离子强度下也可以保持很好的化学及光学稳定性。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims

1.一种荧光聚单宁酸纳米点的制备及应用，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将单宁酸的醇溶液与碱进行超声分散，得到混合料液；

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中单宁酸的醇溶液中的溶剂包括乙醇；单宁酸的醇溶液中单宁酸和溶剂的用量比为1.0 g：20 mL ~ 1.0 g：30 mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中单宁酸的醇溶液中单宁酸与碱的质量比为1.0 g：0.015 g ~1.0 g：0.030 g；所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述H₂O₂以双氧水的形式提供，所述双氧水的质量浓度为30%；所述混合料液中单宁酸和双氧水的用量比为1.0 g：8 mL ~ 1.0 g：20 mL。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热回流反应的温度为80 ^oC，时间为2 ~ 6 h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透析采用3500分子量渗析袋；所述离心分离的时间为10 ~ 30 min，离心分离的转速为6000 r；所述冷冻干燥的温度为- 4 ^oC，时间为24 h。

7.权利要求1 ~ 6任一项所述制备方法制备得到的荧光聚单宁酸纳米点，其特征在于，所述荧光聚单宁酸纳米点具有类球形结构，所述荧光聚单宁酸纳米点的粒径为5 ~ 8 nm，具有稳定的荧光特性。

8.权利要求7所述的荧光聚单宁酸纳米点在苦味酸检测中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述应用包括：将荧光聚单宁酸纳米点溶液与含有苦味酸的待检测溶液混合，采用柠檬酸-柠檬酸钠混合溶液调节检测体系的pH值，进行荧光检测。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述检测体系的pH值为3 ~ 5；所述检测体系中荧光聚单宁酸纳米点的浓度为30 ~ 50 μg/L；所述含有苦味酸的待检测溶液中苦味酸的浓度≥0.17μg/L。