CN113049548A - 一种硝基甲烷的荧光测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于荧光传感技术领域，具体涉及一种硝基甲烷的荧光测定方法。使用二水柠檬酸钠与三聚氰胺反应制备了石墨氮化碳荧光探针，其荧光强度随着硝基甲烷浓度的改变在发射波长434nm呈线性猝灭关系，由此建立标准工作曲线，可以测定硝基甲烷馏出液的水相样品以及硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷。本发明操作方便，特异选择性好、灵敏度高，响应时间快，准确性好。

Description

一种硝基甲烷的荧光测定方法
技术领域
本发明属于荧光传感技术领域，具体涉及一种硝基甲烷的荧光测定方法，更具体地，涉及一种石墨氮化碳荧光探针测定硝基甲烷的方法。
背景技术
硝基甲烷具有广泛的用途的无色油状液体，用于有机合成，可合成农药氯化苦、硝基醇等，也可用作炸药及武器发射药中的敏化剂助溶剂，也是合成农药和医药中间体的重要原料。研究表明，硝基甲烷在体内转化为甲基异氰酸盐，长期接触低浓度硝基甲烷可引起基底神经节和大脑中毒性改变。因而，对于硝基甲烷含量的检测至关重要。
现有的检测硝基甲烷的方法主要为气相色谱(GC)和气相色谱-质谱联用法(GC-MS)。但是，由于气相色谱适用于非水非盐的有机体系样品的测定，对于硝基甲烷馏出液的水相样品以及对于含有高盐的复杂基体的硝基甲烷生产废水样品，现有的气相色谱法不能直接用于检测水性样品中硝基甲烷的含量。所以运用气相色谱检测水体系中的硝基甲烷时，通常需要联用预分离技术，例如液-液萃取，固相萃取等将样品进行前置处理，来提高检测的选择性和灵敏度，此外，还需将样品处于有机体系中。采用气相色谱测定前的预处理过程既耗时，又容易损失待测样品，并且GC-MS仪器价格较昂贵，一般生产企业很少单独购买，这些不足极大地限制了其应用。
发明内容
针对现有采用气相色谱对硝基甲烷馏出液的水相样品以及硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷测定的不足，本发明提供了一种成本低、操作简单，灵敏度高，实用性强，选择性好，无需对复杂基体成分进行额外分离预处理，采用石墨氮化碳荧光传感器即可直接检测硝基甲烷的荧光测定方法。
本发明的技术方案如下：
一种硝基甲烷的荧光测定方法，将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声处理后，进行高压反应，冷却离心，过滤杂质后得到石墨氮化碳荧光探针溶液；将所述石墨氮化碳荧光探针溶液与硝基甲烷反应，使石墨氮化碳荧光探针的荧光发生猝灭，根据荧光发射光谱特征的变化测定硝基甲烷的含量。
特别的，所述水优选双重蒸馏水、三重蒸馏水、超纯水等。
进一步，
所述石墨氮化碳荧光探针在发射波长434nm下的荧光强度值为F0，加入不同浓度硝基甲烷后的荧光强度值为F，荧光强度变化值△F＝F0-F，利用△F值以判断硝基甲烷的含量，所使用的激发波波长为340nm。
进一步，
硝基甲烷的浓度在0.07-2.0mg/mL的范围内，荧光强度变化值△F与硝基甲烷浓度呈线性关系，检测限为0.052mg/mL。
进一步，
所述荧光测定方法用于测定硝基甲烷馏出液的水相样品以及硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷。
一种硝基甲烷的荧光测定方法，包括如下步骤：
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备：
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声处理后转入高压釜反应一段时间，再冷却离心，过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液；
(2)标准工作曲线的绘制：
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量，与pH＝7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合，再加入不同质量的硝基甲烷，定容后配制成不同浓度的硝基甲烷标准溶液，使标准溶液的浓度范围在0.07-2.0mg/mL，经过超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测所有标准样品的荧光光谱，根据硝基甲烷标准溶液样品的浓度与荧光光谱的关系建立标准工作曲线，并作回归方程；
(3)待测样品的测定：
将待测样品溶液经过预处理，再超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测待测样品溶液的荧光光谱，根据步骤(2)所作的回归方程计算待测样品溶液中硝基甲烷的含量。
考虑到不同pH值对测定体系的影响，对适于测定的pH值范围进行了实验。如图1所示，对于B-R缓冲溶液，当pH值在4.0-7.0之间时，石墨氮化碳的荧光强度逐渐增大，达到平台；当pH值在7.0-11.0之间时，石墨氮化碳的荧光强度基本不变适于测定。
进一步，
步骤(3)中所述预处理依据样品不同，分别采用如下步骤：
A、对于硝基甲烷馏出液的水相样品，取适量稀释，备用；
B、对于硝基甲烷生产废水样品，取适量后加入甲基叔丁基醚萃取，收集上层的甲基叔丁基醚，重复3-5次，合并所有收集的甲基叔丁基醚，定容后，备用。
硝基甲烷工业生产过程中，合成反应完毕开始蒸馏，蒸馏馏出液静置分层后，下层为硝基甲烷粗品，上层为水相混合溶液。由于亚硝酸钠、硫酸钠等盐成分在蒸馏过程中留在蒸馏釜内，不会影响石墨氮化碳检测硝基甲烷，因此可以直接用石墨氮化碳检测硝基甲烷馏出液的水相样品。
此外，由于硝基甲烷生产废水中含有硫酸钠、氯化钠、亚硝酸钠、甲醇及硝基甲烷，因此检测硝基甲烷生产废水中硝基甲烷的含量须考虑硫酸钠、氯化钠、亚硝酸钠、甲醇对石墨氮化碳检测硝基甲烷有无影响。
所作的干扰实验如下，实验中使用实施例3制备的石墨氮化碳：
1、Na2SO4的影响：
如图2所示，不同质量百分数的Na2SO4对15μL石墨氮化碳检测硝基甲烷的荧光强度无影响；
其中，
F为石墨氮化碳加入不同质量分数的Na2SO4后在发射波长434nm下的荧光强度值；
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
2、NaCl的影响：
如图3所示，不同质量百分数的NaCl对15μL石墨氮化碳检测硝基甲烷的荧光强度无影响；
其中，
F为石墨氮化碳加入不同质量分数的NaCl后在发射波长434nm下的荧光强度值；
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
3、CH3OH(甲醇)的影响：
如图4所示，不同体积百分数的CH3OH对15μL石墨氮化碳检测硝基甲烷的荧光强度无影响；
其中，
F为石墨氮化碳加入不同体积分数的CH3OH后在发射波长434nm下的荧光强度值；
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
4、金属离子的影响：
如图5所示，不同金属离子对石墨氮化碳荧光强度没有影响，各种金属离子的浓度为40ng/mL；
其中，
F为15μL石墨氮化碳加入不同金属离子后在发射波长434nm下的荧光强度值；
F0为15μL石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值
black为石墨氮化碳未加入金属离子的空白溶液。
干扰实验表明硫酸钠、氯化钠、甲醇、各种金属离子对石墨氮化碳检测硝基甲烷无影响。但是硝基甲烷生产废水中亚硝酸钠对检测体系影响非常大，因此在对硝基甲烷生产废水测定前需要将样品处理后，再对硝基甲烷的含量进行定量检测。
处理过程如下：先将硝基甲烷生产废水用甲基叔丁基醚处理，萃取其中的硝基甲烷，进而通过间接测量萃取液中的硝基甲烷而达到脱盐并检测硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷的目的。
一种硝基甲烷的荧光测定方法，包括如下步骤：
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备：
将物质的量之比为1.46:10的二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声5-10min后转入高压釜内反应，反应温度为200-250℃，反应时间为3-5h，反应完毕再冷却离心，离心时间为25-40min，转速为1.0×104-1.3×104rpm，过滤出杂质后，得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液；
(2)标准工作曲线的绘制：
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，用双重蒸馏水定容至5.0mL，经过超声5-10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0；
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0，浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，再加入不同质量的硝基甲烷，用双重蒸馏水定容至5.0mL，配制成不同浓度的硝基甲烷标准溶液，使标准溶液的浓度范围在0.07-2.0mg/mL，经过超声5-10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下含有不同浓度硝基甲烷的石墨氮化碳的荧光强度值F，荧光强度变化值△F＝F0-F，利用硝基甲烷标准溶液样品的浓度与荧光强度变化值△F建立标准工作曲线，并作回归方程；
(3)待测样品的测定：
依据样品不同，分别采用如下步骤进行预处理：
A、对于硝基甲烷馏出液的水相样品，取适量稀释，备用；
B、对于硝基甲烷生产废水样品，取适量后加入甲基叔丁基醚萃取，收集上层的甲基叔丁基醚，重复3-5次，合并所有收集的甲基叔丁基醚，定容后，备用；
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0，浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，再加入适量经过预处理的待测样品，定容至5.0mL，经过5-10min超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F，根据步骤(2)所述的回归方程计算待测样品溶液中硝基甲烷的含量。
进一步，
步骤(1)中，
超声时间为10min，反应温度为250℃，反应时间为5h，离心时间为40min，转速为1.3×104rpm。
有益效果
与现有技术相比本发明取得的有益效果为：
(1)石墨氮化碳荧光探针合成简单；
(2)采用荧光探针测定硝基甲烷具有成本低，操作简单，灵敏度高，实用性强；
(3)本发明的荧光探针测定方法可以测定硝基甲烷馏出液的水相样品以及硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷，而且不需要复杂分离步骤就可以直接检测。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图所示来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为石墨氮化碳在pH＝4.0-11.0的B-R缓冲溶液中荧光强度图；
图2为不同质量百分数Na2SO4对石墨氮化碳荧光强度的影响图；
图3为不同质量百分数的NaCl对石墨氮化碳荧光强度的影响图；
图4为不同体积百分数的CH3OH对石墨氮化碳荧光强度的影响图；
图5为不同金属离子对石墨氮化荧光强度的影响图；
图6为实施例1石墨氮化碳的扫描电镜图；
图7为实施例1石墨氮化碳的红外光谱图；
图8为实施例1石墨氮化碳的荧光激发和发射光谱图，图中a为石墨氮化碳荧光激发状态图；b为石墨氮化碳荧光发射状态图；
图9为实施例1石墨氮化碳的zeta电位图；
图10为实施例4中ΔF与硝基甲烷浓度的标准工作曲线图，图中ΔF＝F0-F，c为亚硝酸钠的浓度，R为线性相关系数。
图11为石墨氮化碳荧光探针在硝基甲烷标准溶液的浓度分别为0，0.07，0.5，0.7，1.0，1.7，1.9，2.0mg/mL时的荧光发射光谱。
具体实施方式
以下通过具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前，应理解，本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义，本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载，还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1：
石墨氮化碳荧光探针的制备：
在45ml双重蒸馏水中加入0.15g二水柠檬酸钠和0.44g三聚氰胺，超声处理5min后，将混合物转移到100ml的高压釜中，200℃加热3h，冷却后用高速离心机以1.0×104rpm的转速离心25min，过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
实施例2：
石墨氮化碳荧光探针的制备：
在80ml双重蒸馏水中加入0.3g二水柠檬酸钠和0.88g三聚氰胺，超声处理10min后，将混合物转移到200ml的高压釜中，250℃加热5h，冷却后用高速离心机以1.3×104rpm的转速离心40min，过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
实施例3：
石墨氮化碳荧光探针的制备：
在70ml双重蒸馏水中加入0.2g二水柠檬酸钠和0.587g三聚氰胺，超声处理8min后，将混合物转移到200ml的高压釜中，220℃加热4h，冷却后用高速离心机以1.2×104rpm的转速离心30min，过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
从石墨氮化碳的扫描电镜图(如图6)中可以看出，石墨氮化碳呈片状，其在水溶液中分散比较均匀。
从石墨氮化碳的红外光谱图(如图7)中可以看出，石墨氮化碳在1417cm-1,1631cm-1,3147cm-1,3431cm-1处有明显的峰，分别代表C-N,C＝O,N-H,O-H的伸缩振动，表明石墨氮化碳表面可能含有羧基、羟基和氨基。
在石墨氮化碳的荧光激发和发射光谱图(如图8)中，其中石墨氮化碳的荧光激发波长为340nm，发射波长为434nm。
从石墨氮化碳的zeta电位图(如图9)中可以看出，石墨氮化碳的zeta电位为-28.1mV，说明石墨氮化碳表面带负电荷。由于石墨氮化碳表面带有氨基供电子基团，表面有很多空穴，并且具有还原性，而硝基甲烷中硝基为吸电子基团，具有氧化性，推测的反应机理为石墨氮化碳具有还原性，与硝基甲烷具有氧化性的硝基发生氧化还原反应，从而导致石墨氮化碳荧光猝灭。还有可能是硝基甲烷的硝基具有强吸电子能力，石墨氮化碳表面的氨基与其发生电子能量共振转移从而导致荧光猝灭。由此可以用石墨氮化碳作为荧光探针来检测硝基甲烷的浓度。
实施例4：
硝基甲烷标准工作曲线的绘制(如图10)：
取实施例3制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL与浓度为40mmol/L，pH＝8.0的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，用双重蒸馏水定容至5.0mL，超声10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0；
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0，浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，然后分别加35，45，150，250，350，450，500，650，750，850，950，1000μL的硝基甲烷(10mg/mL)标准溶液，用双重蒸馏水定容至5.0mL，超声10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下含有不同浓度硝基甲烷的石墨氮化碳的荧光强度值F，荧光强度变化值△F＝F0-F，利用硝基甲烷标准溶液样品的浓度c与荧光强度变化值△F建立标准工作曲线，并以c对ΔF作回归方程：
ΔF＝43.8897+1687.74415c，线性相关系数R＝0.99222(n＝12)，相关系数接近1说明回归方程的线性关系较好，检测限D＝0.052168mg/mL，硝基甲烷测定的线性范围为0.07-2.20mg/mL。
图11为石墨氮化碳荧光探针在硝基甲烷标准溶液的浓度分别为0，0.07，0.5，0.7，1.0，1.7，1.9，2.0mg/mL时的荧光发射光谱。
实施例5：
硝基甲烷馏出液的水相样品检测：
取硝基甲烷馏出液的水相样品100μL，稀释20倍，备用；
直接取实施例3制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与浓度40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL(pH 8.0)在室温下混合，然后分别加入300μL，400μL，500μL，600μL，700μL稀释后的硝基甲烷馏出液的水相样品，分别用双重蒸馏水定容至5.0mL，超声5min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F，根据实施例4的回归方程计算工业馏出液的中硝基甲烷的含量，将5次测量结果取平均值，工业馏出液的水相样品中硝基甲烷的平均含量约为：0.3407mg/mL。
实施例6：
硝基甲烷生产废水样品中硝基甲烷含量的检测：
取20mL工业废水，加入5mL甲基叔丁基醚萃取，收集上层的甲基叔丁基醚，先后重复4次，合并4次收集的甲基叔丁基醚，并用甲基叔丁基醚定容到20mL，备用；
直接取实施例3制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与浓度40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL(pH 8.0)在室温下混合，然后分别加入100μL，200μL，300μL，400μL，500μL甲基叔丁基醚萃取后的硝基甲烷生产废水样品，用乙醇定容至5.0mL，超声10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F，根据实施例4的回归方程计算硝基甲烷生产废水样品中硝基甲烷的含量，将5次测量结果取平均值，硝基甲烷生产废水样品中硝基甲烷的平均含量约为：0.1402mg/mL。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声处理后，进行高压反应，冷却离心，过滤杂质后得到石墨氮化碳荧光探针溶液；将所述石墨氮化碳荧光探针溶液与硝基甲烷反应，使石墨氮化碳荧光探针的荧光发生猝灭，根据荧光发射光谱特征的变化测定硝基甲烷的含量。
2.根据权利要求1所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
所述石墨氮化碳荧光探针在发射波长434nm下的荧光强度值为F0，加入不同浓度硝基甲烷后的荧光强度值为F，荧光强度变化值△F＝F0-F，利用△F值以判断硝基甲烷的含量，所使用的激发波波长为340nm。
3.根据权利要求2所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
硝基甲烷的浓度在0.07-2.0mg/mL的范围内，荧光强度变化值△F与硝基甲烷浓度呈线性关系，检测限为0.052mg/mL。
4.根据权利要求3所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
所述荧光测定方法用于测定硝基甲烷馏出液的水相样品以及硝基甲烷生产废水中的硝基甲烷。
5.一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备：
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声处理后转入高压釜反应一段时间，再冷却离心，过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液；
(2)标准工作曲线的绘制：
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量，与pH＝7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合，再加入不同质量的硝基甲烷，定容后配制成不同浓度的硝基甲烷标准溶液，使标准溶液的浓度范围在0.07-2.0mg/mL，经过超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测所有标准样品的荧光光谱，根据硝基甲烷标准溶液样品的浓度与荧光光谱的关系建立标准工作曲线，并作回归方程；
(3)待测样品的测定：
将待测样品溶液经过预处理，再超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测待测样品溶液的荧光光谱，根据步骤(2)所述的回归方程计算待测样品溶液中硝基甲烷的含量。
6.根据权利要求5所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
步骤(3)中所述预处理依据样品不同，分别采用如下步骤：
A、对于硝基甲烷馏出液的水相样品，取适量稀释，备用；
B、对于硝基甲烷生产废水样品，取适量后加入甲基叔丁基醚萃取，收集上层的甲基叔丁基醚，重复3-5次，合并所有收集的甲基叔丁基醚，定容后，备用。
7.根据权利要求5所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
包括如下步骤：
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备：
将物质的量之比为1.46:10的二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中，超声5-10min后转入高压釜内反应，反应温度为200-250℃，反应时间为3-5h，反应完毕再冷却离心，离心时间为25-40min，转速为1.0×104-1.3×104rpm，过滤出杂质后，得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液；
(2)标准工作曲线的绘制：
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，用双重蒸馏水定容至5.0mL，经过超声5-10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0；
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0，浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，再加入不同质量的硝基甲烷，用双重蒸馏水定容至5.0mL，配制成不同浓度的硝基甲烷标准溶液，使标准溶液的浓度范围在0.07-2.0mg/mL，经过超声5-10min后，在340nm激发下，用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下含有不同浓度硝基甲烷的石墨氮化碳的荧光强度值F，荧光强度变化值△F＝F0-F，利用硝基甲烷标准溶液样品的浓度与荧光强度变化值△F建立标准工作曲线，并作回归方程；
(3)待测样品的测定：
依据样品不同，分别采用如下步骤进行预处理：
A、对于硝基甲烷馏出液的水相样品，取适量稀释，备用；
B、对于硝基甲烷生产废水样品，取适量后加入甲基叔丁基醚萃取，收集上层的甲基叔丁基醚，重复3-5次，合并所有收集的甲基叔丁基醚，定容后，备用；
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液15μL，与pH＝8.0，浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液600μL室温下混合，再加入适量经过预处理的待测样品，定容至5.0mL，经过5-10min超声后，在340nm激发下，用荧光分光光度计检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F，根据步骤(2)所作的回归方程计算待测样品溶液中硝基甲烷的含量。
8.根据权利要求7所述的一种硝基甲烷的荧光测定方法，其特征在于，
步骤(1)中，
超声时间为10min，反应温度为250℃，反应时间为5h，离心时间为40min，转速为1.3×104rpm。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110455757A (zh) * 2019-08-05 2019-11-15 广州大学 一种对硝基甲苯的荧光比率检测方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115128051A (zh) * 2022-06-22 2022-09-30 广西壮族自治区农业科学院 一种检测甘蔗及甘蔗制品中3-硝基丙酸的荧光检测方法
CN115128051B (zh) * 2022-06-22 2024-04-26 广西壮族自治区农业科学院 一种检测甘蔗及甘蔗制品中3-硝基丙酸的荧光检测方法

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