CN113930236A - 基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 - Google Patents
基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113930236A CN113930236A CN202111181996.7A CN202111181996A CN113930236A CN 113930236 A CN113930236 A CN 113930236A CN 202111181996 A CN202111181996 A CN 202111181996A CN 113930236 A CN113930236 A CN 113930236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- graphene oxide
- composite material
- pyrene
- solution
- oxide composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 104
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 79
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 75
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 70
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 title claims description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 12
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- YZVWKHVRBDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 1-aminopyrene Chemical compound C1=C2C(N)=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 YZVWKHVRBDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 20
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims description 14
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 claims description 14
- IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N tin(2+) Chemical compound [Sn+2] IUTCEZPPWBHGIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 12
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 12
- MFUFBSLEAGDECJ-UHFFFAOYSA-N pyren-2-ylamine Natural products C1=CC=C2C=CC3=CC(N)=CC4=CC=C1C2=C43 MFUFBSLEAGDECJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 11
- ALRLPDGCPYIVHP-UHFFFAOYSA-N 1-nitropyrene Chemical compound C1=C2C([N+](=O)[O-])=CC=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 ALRLPDGCPYIVHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 9
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 8
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 7
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 6
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 claims description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A dialuminum;hexamagnesium;carbonate;hexadecahydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[OH-].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Mg+2].[Al+3].[Al+3].[O-]C([O-])=O GDVKFRBCXAPAQJ-UHFFFAOYSA-A 0.000 claims description 6
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960001545 hydrotalcite Drugs 0.000 claims description 6
- 229910001701 hydrotalcite Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 claims description 5
- RMMXTBMQSGEXHJ-UHFFFAOYSA-N Aminophenazone Chemical compound O=C1C(N(C)C)=C(C)N(C)N1C1=CC=CC=C1 RMMXTBMQSGEXHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 claims description 3
- 239000012043 crude product Substances 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003760 magnetic stirring Methods 0.000 claims description 3
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Inorganic materials O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000357 manganese(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 3
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 3
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 2
- 230000001094 effect on targets Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 41
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 23
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 13
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 12
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 11
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 11
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 10
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 5
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 5
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000002189 fluorescence spectrum Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 3
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 2
- BQPIGGFYSBELGY-UHFFFAOYSA-N mercury(2+) Chemical compound [Hg+2] BQPIGGFYSBELGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012921 fluorescence analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004452 microanalysis Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000004454 trace mineral analysis Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/65—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing carbon
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N21/643—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" non-biological material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
- C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1011—Condensed systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
- G01N2021/6432—Quenching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用，含芘氧化石墨烯复合材料，由氧化石墨烯和1‑氨基芘复合而成，本发明制备的含芘氧化石墨烯复合材料对亚锡离子和亚铁离子具有很强的识别能力，可实现对目标物亚锡离子和亚铁离子具有优良的荧光识别作用，可应用于环境、生命科学领域中亚锡离子和亚铁离子检测和识别。
Description
技术领域
本发明属于化学合成及阳离子检测技术领域，具体涉及一种基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用。
背景技术
化学传感器是近年发展起来的一种新型微量和痕量分析技术，化学传感器指的是有着分子尺寸或比分子尺寸较大一些的、在与被分析物相互作用时能够给出实时信号的一种分子器件；它是把特定的化学物质的种类和浓度变成检测信号来表示的功能元件。主要是利用光敏感材料与被测物质中的分子、离子或生物物质相互接触时直接或间接地引起光信号的变化，使得很少的化学物质加入体系后，会有放大了许多倍的信号被检出，借此可以获得某种化学物质的浓度。根据不同的应用课题，人们可以设计出各种各样的化学传感器。化学传感器具有体积小、费用低、不需要预处理、能用于现场分析和监控以及远距离探测等优点，因此受到人们的广泛关注。
化学传感器探针的开发和研究，在化工、环境、生物等领域的应用已经受到了广泛的关注。目前，单一化学传感器由于它快速检测时间和低成本的优势已经成为非常受欢迎的检测分析手段。但是目前关于汞离子检测的化学传感器的报道较少。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法，另一目的是提供上述复合材料及荧光传感器在金属离子检测中的应用。
本发明采用如下技术方案：
含芘氧化石墨烯复合材料，由氧化石墨烯和1-氨基芘复合而成，其制备方法包括以下步骤:
步骤一，1-氨基芘的合成：
A、1-硝基芘的合成：称取干燥的芘约2g，放入50mL的冰乙酸溶液中，使用超声波分散机中分散约5min，将分散均匀的溶液放入三口烧瓶之中，使用低速搅拌器搅拌，取11mL的浓硝酸放入滴液漏斗中，将滴液漏斗放置在侧面的颈口，在室温的条件下缓慢向三口烧瓶内滴加浓硝酸，用1h滴完；滴完后将搅拌器开为中速再反应1h后，向反应体系内部加入100mL水，取消搅拌，静置后过滤得到粗品；再加入醋酸洗涤产物，洗涤完毕后，放入真空干燥箱内干燥，干燥完毕后得到黄棕色固体经研磨后，得1-硝基芘；
B、1-氨基芘的合成：取500mg的1-硝基芘放入三口烧瓶中，加入100mL 乙醇和0.5gPd/C，缓慢加热体系至70℃，后取10mL的水合肼于滴液漏斗中，缓慢滴加水合肼进入反应体系，2h滴完；滴完后再反应1h后，关闭油浴锅，将反应装置拆除，产物冷却到室温后经离心机离心，将上层清液倒出后，使用无水乙醇洗涤2～3次后得到1-氨基芘；
步骤二，含芘氧化石墨烯复合材料的合成：取氧化石墨烯100mg和1-氨基芘100mg加入烧瓶中，并加入100mL的四氢呋喃作为反应溶剂，在60℃反应 72h后将温度降到室温，经离心机离心后将上层清液取出，后用乙醇溶液洗涤两次，经超声波震荡后，放入真空干燥箱内干燥，得到含芘氧化石墨烯复合材料，标记为GO-g-Py。
优选的，所述步骤二中，氧化石墨烯的制备具体包括：取3g的石墨过200 目筛后再和5g的无水硝酸钠均匀混合后，缓慢的加入到冰浴内部装有200mL 浓硫酸的三口烧瓶中，使用搅拌器强力搅拌；同时使用滴液漏斗缓慢的加入 KMnO4溶液，待反应进行到终点后，使用滴液漏斗向三口烧瓶内缓慢的滴加约 23mL体积分数为4％的H2O2用来还原剩余的KMnO4和MnO2，使其变为无色可溶的MnSO4，待反应完毕后的产物形成亮黄色后停止反应；将反应产物过滤，使用乙醇溶液洗涤2～3次，然后真空脱水得到氧化石墨烯，标记为GO。
含芘氧化石墨烯复合材料在亚锡离子和亚铁离子检测中的应用。
优选的，当亚铁离子浓度为10-6-10-2mol/L，含芘氧化石墨烯复合材料的荧光强度与-log[Fe2+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝0.99668，可实现对亚铁离子的识别作用。
优选的，当亚锡离子浓度为10-6-10-2mol/L，含芘氧化石墨烯复合材料的荧光强度与-log[Sn2+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝-0.99825，可实现对亚锡离子的识别作用。
基于层状双氢氧化物的荧光传感器，由镁铝类水滑石与权利要求1所述的含芘氧化石墨烯复合材料复合而成。
基于层状双氢氧化物的荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取2.44g的MgCl2·6H2O于50mL烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.966g的AlCl3·6H2O于50mL 烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.363 g的无水NaCO3于50mL的烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50 mL后，放置备用；再称取0.48g NaOH溶于50mL烧杯中，加入30mL的去离子水溶解后，定容至100mL后，放置备用；
步骤二，将配好的AlCl3溶液量取30mL加入到装有30mL NaCO3的溶液的三口烧瓶中，在中间的颈口部安装回流装置，在左侧安装含有30mL MgCl2溶液的滴液漏斗，在右侧安装含有50mL NaOH溶液的滴液漏斗，设定恒温水浴锅的温度为65℃，安装磁力搅拌装置，反应开始后，将MgCl2溶液缓慢的加入反应体系中，并将上述制备好的GO-g-Py产物缓慢加入反应体系；并调节pH 为10，并保持恒定；待溶液滴完后，停止搅拌，升高温度至70℃陈化24h，陈化完毕后，抽滤洗涤产物并在70℃下干燥12h，得到产物，标记为 GO-g-Py/LDHS。
基于层状双氢氧化物的荧光传感器在银离子检测中的应用。
优选的，当银离子浓度为10-7-10-2mol/L，基于层状双层氢氧化物的传感器的荧光强度与-log[Ag+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝0.99663，可实现对银离子的识别作用。
优选的，所述应用的方法为：
步骤一，取GO-g-Py/LDHS复合材料0.0293g，配置成50mL溶液，在超声波下分散均匀，并配置10-3mol/L不同种类的金属离子；
步骤二，取金属离子溶液2mL和GO-g-Py/LDHS复合材料1mL定容到5mL 后进行检测；
步骤三，在380nm处激发，所使用的荧光狭缝的宽度为10nm，其中，Ag+对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度起到明显减弱的作用。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备的含芘氧化石墨烯复合材料对亚锡离子和亚铁离子具有很强的识别能力，可实现对目标物亚锡离子和亚铁离子具有优良的荧光识别作用，可应用于环境、生命科学领域中亚锡离子和亚铁离子检测和识别；
制备的基于层状双氢氧化物的荧光传感器对银离子具有很强的识别能力，可实现对目标物银离子具有优良的荧光识别作用，可应用于环境、生命科学领域中银离子检测和识别。
附图说明
图1氧化石墨烯IR光谱图；
图2为GO-g-Py的IR光谱图；
图3为GO-g-Py/LDHS红外光谱图；
图4为GO-g-Py的荧光照片图；
图5为氧化石墨烯的荧光照片图；
图6为GO-g-Py/LDHS的荧光照片图；
图7为氧化石墨烯/镁铝类水滑石的荧光照片图；
图8为GO-g-Py紫外图谱图；
图9为GO-g-Py/LDHS紫外图谱图；
图10为GO-g-Py复合材料各浓度对荧光强度的影响图；
图11为各金属阳离子对GO-g-Py复合材料的荧光强度的影响图；
图12为亚锡离子浓度梯度对GO-g-Py复合材料的荧光强度的影响图；
图13为GO-g-Py的荧光强度与亚锡离子浓度负对数的线性关系图；
图14为亚铁离子浓度梯度对GO-g-Py复合材料的荧光强度的影响图；
图15为GO-g-Py的荧光强度与亚铁离子浓度负对数的线性关系图；
图16为GO-g-Py/LDHS复合材料浓度梯度对荧光强度的影响图；
图17为各金属离子浓度对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度的影响图；
图18为Sn2+离子浓度对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度的影响图；
图19为银离子浓度对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度的影响图；
图20为GO-g-Py/LDH的荧光强度与银离子浓度负对数的线性关系图；
图21为GO的XRD图；
图22为GO-g-Py的XRD图；
图23为GO-g-Py/LDHS的XRD图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
基于层状双氢氧化物的荧光传感器，由镁铝类水滑石与含芘氧化石墨烯复合材料复合而成。
含芘氧化石墨烯复合材料，由氧化石墨烯和1-氨基芘复合而成，其制备方法包括以下步骤:
步骤一，氧化石墨烯的制备：取3g的石墨过200目筛后再和5g的无水硝酸钠均匀混合后，缓慢的加入到冰浴内部装有200mL浓硫酸的三口烧瓶中，使用搅拌器强力搅拌；同时使用滴液漏斗缓慢的加入KMnO4溶液，待反应进行到终点后，使用滴液漏斗向三口烧瓶内缓慢的滴加约23mL体积分数为4％的H2O2用来还原剩余的KMnO4和MnO2，使其变为无色可溶的MnSO4，待反应完毕后的产物形成亮黄色后停止反应；将反应产物过滤，使用乙醇溶液洗涤2～3次，然后真空脱水得到氧化石墨烯，后真空干燥12h后，研磨后过200目筛后备用，氧化石墨烯标记为GO；
步骤二，1-氨基芘的合成：
A、1-硝基芘的合成：称取干燥的芘约2g，放入50mL的冰乙酸溶液中，使用超声波分散机中分散约5min，将分散均匀的溶液放入三口烧瓶之中，使用低速搅拌器搅拌，取11mL的浓硝酸放入滴液漏斗中，将滴液漏斗放置在侧面的颈口，在室温的条件下缓慢向三口烧瓶内滴加浓硝酸，用1h滴完；滴完后将搅拌器开为中速再反应1h后，向反应体系内部加入100mL水，取消搅拌，静置后过滤得到粗品；再加入醋酸洗涤产物，洗涤完毕后，放入真空干燥箱内干燥，干燥完毕后得到黄棕色固体经研磨后，得1-硝基芘；
B、1-氨基芘的合成：取500mg的1-硝基芘放入三口烧瓶中，加入100mL 乙醇和0.5gPd/C，缓慢加热体系至70℃，后取10mL的水合肼于滴液漏斗中，缓慢滴加水合肼进入反应体系，2h滴完；滴完后再反应1h后，关闭油浴锅，将反应装置拆除，产物冷却到室温后经离心机离心，将上层清液倒出后，使用无水乙醇洗涤2～3次后得到1-氨基芘；
步骤三，含芘氧化石墨烯复合材料的合成：取氧化石墨烯100mg和1-氨基芘100mg加入烧瓶中，并加入100mL的四氢呋喃作为反应溶剂，在60℃反应 72h后将温度降到室温，经离心机离心后将上层清液取出，后用乙醇溶液洗涤两次，经超声波震荡后，放入真空干燥箱内干燥，得到含芘氧化石墨烯复合材料，标记为GO-g-Py。
基于层状双氢氧化物的荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，称取2.44g的MgCl2·6H2O于50mL烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.966g的AlCl3·6H2O于50mL 烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.363 g的无水NaCO3于50mL的烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50 mL后，放置备用；再称取0.48g NaOH溶于50mL烧杯中，加入30mL的去离子水溶解后，定容至100mL后，放置备用；
步骤二，将配好的AlCl3溶液量取30mL加入到装有30mL NaCO3的溶液的三口烧瓶中，在中间的颈口部安装回流装置，在左侧安装含有30mL MgCl2溶液的滴液漏斗，在右侧安装含有50mL NaOH溶液的滴液漏斗，设定恒温水浴锅的温度为65℃，安装磁力搅拌装置，反应开始后，将MgCl2溶液缓慢的加入反应体系中，并将上述制备好的GO-g-Py产物缓慢加入反应体系；并调节pH 为10，并保持恒定；待溶液滴完后，停止搅拌，升高温度至70℃陈化24h，陈化完毕后，抽滤洗涤产物并在70℃下干燥12h，得到产物，标记为 GO-g-Py/LDHS。
性能测试
一、FT-IR分析
采用红外光谱仪测定合成产物的红外光谱，观察其在4000-500cm-1吸收峰的变化情况，从而测出相应基团是否成功枝接到石墨烯上；固体粉末与KBr按质量比为1:40压成薄片进行测试，液体涂抹在KBr晶片上测试，大块固体用小刀片轻轻刮其表面得粉末再与KBr按质量比为1:40压成薄片进行测试；观察特征峰的变化情况，分析合成产物的效果。
图1为使用高锰酸钾和浓硫酸混合液氧化过的石墨烯所生成的氧化石墨烯的红外光谱图，首先分析图上各种峰的位置，经过混合液氧化后形成的的产物在1724cm-1处有尖锐的峰，是官能团-COOH的-C＝O在伸缩振动而产生的震动峰，在谱图的指纹区1057–900cm-1是-O-H通过弯曲振动而出现的吸收峰，而 3405cm-1为-OH通过非对称伸缩振动而产生的震动峰，在1094cm-1处应为酚羟基中的-C-O因为面内弯曲而产生的吸收峰，C＝C骨架出峰位置在1610cm-1区，表明原料经过氧化后仍具有苯环的结构；在916–913cm-1区是因为环氧基团的振动而产生的吸收峰，这表明了石墨粉经过混合液氧化后能够有-COOH、-OH 和环氧基在其表面生成，则由上述分析可知，该次试验成功地制作出了氧化石墨烯。
图2为GO-g-Py的IR光谱图，首先分析图上各物质对应的特征峰的位置， GO-g-Py在1575cm-1；1191cm-1；855cm-1处有尖而高的峰应为芘上芳环上的-C-H面内弯曲震动产生的特征峰；在659cm-1处为芘上的带有氢的-OH通过非对称震动而产生的震动峰，在3335cm-1处为GO上的层间活泼的-O-H基团通过非对称震动而产生的特征识别峰；而芘在1434cm-1处因为位置震动而产生的特征峰，在GO-g-Py的红外光谱线上消失了，该情况表明在配体位的芘羟基氢已经被取代，同时氧化石墨烯在1724cm-1处有尖而高的峰，是官能团-COOH的 -C＝O在伸缩振动而产生的震动峰在图中也没有出现，可能为酰基和氨基反应时被破坏导致，芘在700cm-1为C-N的弯曲震动，在GO-g-Py红外光谱线上消失，可能是酰基和氨基反应时被破坏导致。上述分析表明，芘已经成功枝接在石墨烯之上，表明实验成功的制备GO-g-Py。
图3为GO-g-Py/LDHS的红外光谱图，首先分析图上各物质对应的特征峰的位置。Mg-Al-LDHS在1640cm-1和3470cm-1左右出现的吸收峰，应该对应为类水滑石层板间的通过物理吸附的水分或者本身就存在的羟基-O-H的对称收缩震动和面内的弯曲震动，该峰值表示为本产品的晶格内进入了数量众多的H2O分子或者是其表面颗粒已经能够吸附较多的水分。相对于类水滑石中大量的含有自由羟基(3590cm-1)，在GO-g-Py/LDHS中-O-H的对称收缩振动有较大值,表明类水滑石层板和GO-g-Py层间所有的羟基小部分由氢键相连,板层表面的羟基位于450cm-1附近的红外吸收.上述分析表明，由于大量的-O-H掩盖了芘的特征基团，所以需要结合紫外分析来证明GO-g-Py是否成功插层类水滑石。
二、荧光分析
用分子荧光光谱仪分别对3种荧光材料的反应液、粉末溶液及涂层进行荧光性能的测定。反应液、粉末溶液倒入比色皿中，倒入的量约为比色皿体积的 2/3，在某个范围内找出最适宜的的激发波长，测其荧光强度。观察特征峰的变化情况，分析合成产物的效果，其中，图4为GO-g-Py的荧光照片图；图5为氧化石墨烯的荧光照片图；图6为GO-g-Py/LDHS的荧光照片图；图7为氧化石墨烯/镁铝类水滑石的荧光照片图。
从图4和图5可以看出，GO-g-Py已经成功负载在石墨烯上产生荧光性，而且通过上图的对比后发现负载后荧光性能明显增强，图上清晰的可看出GO-g-Py 在放大800倍荧光显微镜下呈现不规则的形状，虽然产物的石墨烯片粒径较大但是荧光物质的浓度却较低，通过荧光照片可引导我在后续的实验中减少稀释浓度倍数来增加荧光强度。
从图6和图7可以看出，GO-g-Py/LDHS已经成功负载在石墨烯上产生了荧光性能，而且通过图片对比后发现负载后材料的荧光性能明显增强，图上清晰的可以看出，GO-g-Py/LDHS在放大800倍荧光显微镜下呈现规则的椭圆的形状，虽然荧光颗粒的粒径较小但是荧光物质的浓度较高，所以通过荧光照片可引导我在后续的实验中减少稀释浓度倍数来增强荧光强度。
三、离子荧光猝灭分析
配置浓度为10-4mol/L的Zn2+、Sr2+、Bi+、Sn2+、Cu2+、Cu+、Fe3+、K+、Li+、 Hg2+、Na+、Ni2+、Al3+、Mn2+、Cd2+、Mg2+、Ag+、Ca2+、Cd2+、Co2+及Fe2+等 23种金属阳离子；取阳离子溶液各2mL，加入1mL最适合浓度的氧化石墨烯荧光配合物复合材料溶液，选择最适合波长进行金属离子猝灭实验。
(一)、紫外分析
采用紫外分光光度计对GO-g-Py、GO-g-Py/LDHS进行紫外分析，其中，图 8为GO-g-Py的紫外图谱图、图9为GO-g-Py/LDHS的紫外图谱图。
从图8可知，芘在212nm；258nm和305nm左右出现的吸收峰，应该对应为-N-的吸收和芳香环的双键-C＝C-C＝C-的吸收；石墨烯在410nm左右出现的特征峰，应该对应为氧化石墨烯中羰基-C＝O的特征紫外接收；而在GO-g-Py既有 -N-的吸收和芳香环的双键-C＝C-C＝C-的吸收，又有在410nm左右出现的吸收峰，则通过紫外表明实验成功制备了GO-g-Py。
从图9可知，GO-g-Py在217nm；258nm；305nm和410nm左右出现的特征峰，应该对应为芳香环的双键-C＝C-C＝C-的吸收；羰基-C＝O的吸收峰和为-N- 的特征接收峰，而在226nm处应该为LDHS中的-OH的吸收峰，而 GO-g-Py/LDHS则既有GO-g-Py的特征峰，又有类水滑石的特征峰，则表明实验成功制备了GO-g-Py/LDHS，成功弥补了红外分析的不足。
(二)、GO-g-Py对阳离子的识别研究
1、取GO-g-Py 0.1475g，配置成50mL乙醇溶液，在超声波分散机下分散均匀，做为原液测试；使用荧光分光光度计，在380nm处激发，所使用的狭缝宽度为10nm，获得图10。
从图10可知，谱图在432nm处有荧光峰，这是电子在配体芘中的π-π*能级间跃迁所产生的，由此可以得出，芘配体已经与氧化石墨烯配位成功，生成 GO-g-Py，通过图8可知经过稀释了10倍，原液荧光强度最大；因为原液浓度较大而容易造成荧光的猝灭；然后随着稀释倍数的增加，荧光强度反而降低；所以稀释10倍为较适宜的浓度，可以产生较强的荧光峰，便于测试。
2、取GO-g-Py 0.0147g，配置成50mL溶液，在超声波下分散均匀，并配置 10-3mol·L-1不同种类的金属离子，取金属离子溶液2mL和GO-g-Py1 mL定容到5mL后进行检测；在380nm处激发，所使用的荧光狭缝的宽度为10nm，获得图11。
从图11可知，其荧光谱图在391nm、434nm处有荧光峰，从上图我们可以得出，不同金属离子对GO-g-Py的荧光强度影响均不一样。Hg+、Zn2+、K+、 Mg2+、Bi3+、Sr2+、Ni+、Cu+、Na+、Cu2+、La3+、Ag+、Cd2+、Ba2+、Ca2+、Mn2+、 Pb2+、AL3+、Ca2+、Fe3+等21种金属离子对GO-g-Py的荧光强度影响较小，Sn2+对GO-g-Py的荧光强度起到明显增强的作用，Fe2+对GO-g-Py的荧光强度起到明显减弱的作用，可做为特征离子进行研究。
3、取GO-g-Py 0.0147g，配置成50mL乙醇溶液，并配置10-2-10-6mol·L-1不同浓度梯度的亚锡离子，在激发波长为380nm，狭缝宽度为10nm，测出其荧光吸收光谱如图12。
由图12可知，随亚锡离子浓度的增加，GO-g-Py的荧光性在430nm、406nm、 387nm有峰且随着亚锡离子浓度的增加而逐渐升高，表明GO-g-Py能够与亚锡离子结合；而且亚锡离子对GO-g-Py的荧光性有明显的增强作用。
4、作亚锡离子的浓度的负对数与吸光度的曲线图，具体参见图13。
从图13可知，其线性方程Y＝-159x+1107.1，线性拟合度R＝-0.99825；说明 GO-g-Py在亚锡离子特征识别方面有明显的作用，可用作低浓度水中亚锡离子的定性检测浓度范围为10-6～10-2mol/L。
5、取GO-g-Py 0.0147g，配置成50mL乙醇溶液，并配置5*10-2-10-6mol·L-1不同浓度梯度的亚铁离子，在激发波长为380nm，狭缝宽度为10nm，测出其荧光吸收光谱如图12。
从图12可知，随亚铁离子浓度的增加，GO-g-8-Hq的荧光性在430nm、408 nm、388nm随着亚铁离子浓度的增加而逐渐降低，表明GO-g-Py能够与亚铁离子结合；而且亚铁离子对GO-g-Py的荧光性有明显的猝灭作用。
6、作亚铁离子的浓度的负对数与吸光度的曲线图，具体参见图15。
从图15可知，其线性方程Y＝252.24x-486.36，线性拟合度R＝0.99668，说明 GO-g-Py在亚铁离子特征识别方面有明显的作用，可用作低浓度水中亚铁离子的定性检测浓度范围为10-6～10-2mol/L。
(三)、GO-g-Py/LDHS复合材料对阳离子的识别研究
1、取GO-g-Py/LDHS复合材料0.2936g，配置成50mL水溶液，在超声波分散机下分散均匀，做为原液测试；使用荧光分光光度计，在380nm处激发，所使用的狭缝宽度为10nm，具体参见图16。
从图16可知，谱图在377、395、456nm处有荧光峰，这是电子在配体芘和LDHS中的π-π*能级间跃迁所产生的，由此可以得出，芘配体已经与氧化石墨烯配位成功并且成功插层在类水滑石上，生成GO-g-Py/LDHS复合材料；通过图16可知经过稀释了10倍，原液荧光强度最大。因为原液浓度较大而容易造成荧光的猝灭；然后随着稀释倍数的增加，荧光强度反而降低；所以稀释10 倍为较适宜的浓度，可以产生较强的荧光峰，便于测试。
2、取GO-g-Py/LDHS复合材料0.0293g，配置成50mL溶液，在超声波下分散均匀，并配置10-3mol·L-1不同种类的金属离子，取金属离子溶液2mL和GO-g-Py/LDHS复合材料1mL定容到5mL后进行检测。在380nm处激发，所使用的荧光狭缝的宽度为10nm，可以得到如图17的荧光谱图。
从图17我们可以得出：其荧光谱图在456nm处有荧光峰，不同金属离子对 GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度影响均不一样。Co2+、Li+、Mn2+、Bi3+、Sr2+、 Ni+、K+、Cu+、Na+、Ca2 +、Cd2+、Cu2+、Fe3+、Ba2+、Mg2+、Pb2+、Al3+、La3+、 Fe2+等19种金属离子对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度影响较小，Sn2+对 GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度起到明显增强的作用，Ag+对 GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度起到明显减弱的作用，可做为特征离子进行研究。
3、取GO-g-Py/LDHS复合材料0.0293g，配置成50mL乙醇溶液，并配10-1-10-8 mol·L-1不同浓度梯度的亚锡离子，在激发波长为380nm，狭缝宽度为10nm，测出其荧光吸收光谱如图18。
由图18可知，随亚锡离子浓度的增加，GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光性在 377、395、456nm有荧光峰，且随着亚锡离子浓度的增加而略微升高，表明 GO-g-Py/LDHS复合材料能够与亚锡离子结合；但是亚锡离子对GO-g-Py/LDHS 复合材料的特征识别作用较差。
4、取GO-g-Py/LDHS复合材料0.0293g，配置成50mL乙醇溶液，并配10-2-10-8 mol·L-1不同浓度梯度的银离子，在激发波长为380nm，狭缝宽度为10nm，测出其荧光吸收光谱如图19。
由图19可知，随银离子浓度的增加，GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光性在377、 395、456nm有荧光峰，且随着银离子浓度的增加而降低，表明GO-g-Py/LDHS 复合材料能够与银离子结合，而且银离子对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光性有明显的压制作用。
5、作Ag+的浓度的负对数与吸光度的曲线图，具体参见同20。
从图20可知，其线性方程Y＝40.904x+95.006，线性拟合度R＝0.99663；说明 GO-g-Py/LDHS复合材料在银离子特征识别方面有作用；但检测范围较小，只适用于浓度为10-7-10-2mol/L的浓度检测。
四、XRD分析
配置氧化石墨烯荧光配合物复合材料粉末，通过对其进行X射线衍射，分析其衍射图谱，获得材料的成分、材料内部晶体的结构或形态等信息；其中，图 21为GO的XRD分析图，图22为GO-g-Py的XRD分析图；图23为GO-g-Py/LDHS 的XRD分析图。
氧化石墨烯为二维晶体，对照粉末衍射标准联合委员会制定的PDF卡，通过图21可知产物的衍射峰和纯净的氧化石墨烯基本相同，说明实验成功生产出所需物质，通过上图可知衍射峰的形状高而尖，则能够表明所得物质晶体形状正常；通过上图可知115晶面(12.6°)，111晶面(42.6°)为氧化石墨烯特征X 射线衍射峰；通过上图可知在所需产物之外没有别的物质的X射线衍射峰，能够得出结论，实验生产的所需物质无杂质，能够在后续实验中使用。
对照粉末衍射标准联合委员会制定的PDF卡，通过图22可知产物的衍射峰和纯净的氧化石墨烯和芘基本相同，说明实验成功生产出所需物质。通过上图可知衍射峰的形状高而尖，则能够表明所得物质晶体形状正常，通过半峰宽的宽度较大，我们可以得知，品均晶体粒子尺寸较大，其中GO-g-Py存在120晶面(11.2°)；110晶面(221,2°)；111晶面(43,6°)的X射线衍射峰。由于芘插入层状石墨烯中，使12.6的峰向11.2的低角度方向移动。
对照粉末衍射标准联合委员会制定的PDF卡，通过图23可知产物的衍射峰和纯净的类水滑石和石墨烯及芘基本相同，说明实验成功生产出所需物质；通过上图可知衍射峰的形状高而尖，则能够表明所得物质晶体形状正常。通过半峰宽的宽度较大，我们可以得知，品均晶体粒子尺寸较大，图中120晶面(11°)； 110晶面(22°)；111晶面(45°)是GO-g-Py的X衍射峰，另外102晶面(34°)； 111晶面(38°)；002晶面(61°)是LDHS的X射线衍射峰。
综上所述，以芘、石墨烯、LDHS为原料，设计合成了GO-g-Py、 GO-g-Py/LDHS，并使用多种分析方法对其进行检测；GO-g-Py在波长为431nm 处出现荧光峰可以实现对Sn2+和Fe2+离子的识别，线性关系分别为 Y＝-159X+1107.1和Y＝252.24X-486.36，线性拟合度分别为R＝-0.99825和 R＝0.99668，离子识别浓度均为10-6～10-2mol/L；而GO-g-Py/LDHS复合材料同样在456nm处出现荧光峰可以实现对Ag+离子的识别，线性方程 Y＝40.904x+95.006，线性拟合度R＝0.99663，离子识别浓度为10-7-10-2mol·L-1，说明GO-g-Py/LDHS复合材料对银离子具识别作用。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (10)
1.含芘氧化石墨烯复合材料，其特征在于：由氧化石墨烯和1-氨基芘复合而成，其制备方法包括以下步骤:
步骤一，1-氨基芘的合成：
A、1-硝基芘的合成：称取干燥的芘约2g，放入50mL的冰乙酸溶液中，使用超声波分散机中分散约5min，将分散均匀的溶液放入三口烧瓶之中，使用低速搅拌器搅拌，取11mL的浓硝酸放入滴液漏斗中，将滴液漏斗放置在侧面的颈口，在室温的条件下缓慢向三口烧瓶内滴加浓硝酸，用1h滴完；滴完后将搅拌器开为中速再反应1h后，向反应体系内部加入100mL水，取消搅拌，静置后过滤得到粗品；再加入醋酸洗涤产物，洗涤完毕后，放入真空干燥箱内干燥，干燥完毕后得到黄棕色固体经研磨后，得1-硝基芘；
B、1-氨基芘的合成：取500mg的1-硝基芘放入三口烧瓶中，加入100mL乙醇和0.5g Pd/C，缓慢加热体系至70℃，后取10mL的水合肼于滴液漏斗中，缓慢滴加水合肼进入反应体系，2h滴完；滴完后再反应1h后，关闭油浴锅，将反应装置拆除，产物冷却到室温后经离心机离心，将上层清液倒出后，使用无水乙醇洗涤2～3次后得到1-氨基芘；
步骤二，含芘氧化石墨烯复合材料的合成：取氧化石墨烯100mg和1-氨基芘100mg加入烧瓶中，并加入100mL的四氢呋喃作为反应溶剂，在60℃反应72h后将温度降到室温，经离心机离心后将上层清液取出，后用乙醇溶液洗涤两次，经超声波震荡后，放入真空干燥箱内干燥，得到含芘氧化石墨烯复合材料，标记为GO-g-Py。
2.根据权利要求1所述的含芘氧化石墨烯复合材料，其特征在于：所述步骤二中，氧化石墨烯的制备具体包括：取3g的石墨过200目筛后再和5g的无水硝酸钠均匀混合后，缓慢的加入到冰浴内部装有200mL浓硫酸的三口烧瓶中，使用搅拌器强力搅拌；同时使用滴液漏斗缓慢的加入KMnO4溶液，待反应进行到终点后，使用滴液漏斗向三口烧瓶内缓慢的滴加约23mL体积分数为4％的H2O2用来还原剩余的KMnO4和MnO2，使其变为无色可溶的MnSO4，待反应完毕后的产物形成亮黄色后停止反应；将反应产物过滤，使用乙醇溶液洗涤2～3次，然后真空脱水得到氧化石墨烯，标记为GO。
3.根据权利要求1所述的含芘氧化石墨烯复合材料在亚锡离子和亚铁离子检测中的应用。
4.根据权利要求3所述的含芘氧化石墨烯复合材料在亚锡离子和亚铁离子检测中的应用，其特征在于：当亚铁离子浓度为10-6-10-2mol/L，含芘氧化石墨烯复合材料的荧光强度与-log[Fe2+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝0.99668，可实现对亚铁离子的识别作用。
5.根据权利要求3所述的含芘氧化石墨烯复合材料在亚锡离子和亚铁离子检测中的应用，其特征在于：当亚锡离子浓度为10-6-10-2mol/L，含芘氧化石墨烯复合材料的荧光强度与-log[Sn2+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝-0.99825，可实现对亚锡离子的识别作用。
6.基于层状双氢氧化物的荧光传感器，其特征在于：由镁铝类水滑石与权利要求1所述的含芘氧化石墨烯复合材料复合而成。
7.根据权利要求6所述的基于层状双氢氧化物的荧光传感器的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，称取2.44g的MgCl2·6H2O于50mL烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.966g的AlCl3·6H2O于50mL烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；称取0.363g的无水NaCO3于50mL的烧杯中，加入20mL的去离子水溶解后，定容至50mL后，放置备用；再称取0.48g NaOH溶于50mL烧杯中，加入30mL的去离子水溶解后，定容至100mL后，放置备用；
步骤二，将配好的AlCl3溶液量取30mL加入到装有30mL NaCO3的溶液的三口烧瓶中，在中间的颈口部安装回流装置，在左侧安装含有30mL MgCl2溶液的滴液漏斗，在右侧安装含有50mL NaOH溶液的滴液漏斗，设定恒温水浴锅的温度为65℃，安装磁力搅拌装置，反应开始后，将MgCl2溶液缓慢的加入反应体系中，并将上述制备好的GO-g-Py产物缓慢加入反应体系；并调节pH为10，并保持恒定；待溶液滴完后，停止搅拌，升高温度至70℃陈化24h，陈化完毕后，抽滤洗涤产物并在70℃下干燥12h，得到产物，标记为GO-g-Py/LDHS。
8.根据权利要求6所述的基于层状双氢氧化物的荧光传感器在银离子检测中的应用。
9.根据权利要求8所述的基于层状双氢氧化物的荧光传感器在银离子检测中的应用，其特征在于：当银离子浓度为10-7-10-2mol/L，基于层状双层氢氧化物的传感器的荧光强度与-log[Ag+]有很好的线性关系，线性拟合度R＝0.99663，可实现对银离子的识别作用。
10.根据权利要求8所述的基于层状双氢氧化物的荧光传感器在银离子检测中的应用，其特征在于：所述应用的方法为：
步骤一，取GO-g-Py/LDHS复合材料0.0293g，配置成50mL溶液，在超声波下分散均匀，并配置10-3mol/L不同种类的金属离子；
步骤二，取金属离子溶液2mL和GO-g-Py/LDHS复合材料1mL定容到5mL后进行检测；
步骤三，在380nm处激发，所使用的荧光狭缝的宽度为10nm，其中，Ag+对GO-g-Py/LDHS复合材料的荧光强度起到明显减弱的作用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111181996.7A CN113930236A (zh) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | 基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111181996.7A CN113930236A (zh) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | 基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113930236A true CN113930236A (zh) | 2022-01-14 |
Family
ID=79278816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111181996.7A Pending CN113930236A (zh) | 2021-10-11 | 2021-10-11 | 基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113930236A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102120186A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-07-13 | 南京大学 | 在石墨烯上负载铂纳米颗粒的制备方法 |
| US20140145145A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Light emitting device using graphene quantum dot and organic light emitting device including the same |
| CN104597009A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-05-06 | 温州医科大学 | 一种石墨烯改性材料的制备方法及用于银离子检测的石墨烯改性材料乙醇水混合溶剂 |
| CN108002368A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 温州医科大学 | 一种氨基蒽醌改性石墨烯gdaq及其制备方法与制备肼黄荧光检测试剂上的应用 |
| CN108329910A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-27 | 莆田学院 | 一种氧化石墨烯接枝8-羟基喹啉荧光复合物及其插层层状双氢氧化物荧光复合材料 |
| CN110105278A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-09 | 莆田学院 | 一种芘偶氮8-羟基喹啉荧光材料及其制备方法和应用 |
-
2021
- 2021-10-11 CN CN202111181996.7A patent/CN113930236A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102120186A (zh) * | 2010-11-22 | 2011-07-13 | 南京大学 | 在石墨烯上负载铂纳米颗粒的制备方法 |
| US20140145145A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Light emitting device using graphene quantum dot and organic light emitting device including the same |
| CN104597009A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-05-06 | 温州医科大学 | 一种石墨烯改性材料的制备方法及用于银离子检测的石墨烯改性材料乙醇水混合溶剂 |
| CN108002368A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-05-08 | 温州医科大学 | 一种氨基蒽醌改性石墨烯gdaq及其制备方法与制备肼黄荧光检测试剂上的应用 |
| CN108329910A (zh) * | 2018-01-23 | 2018-07-27 | 莆田学院 | 一种氧化石墨烯接枝8-羟基喹啉荧光复合物及其插层层状双氢氧化物荧光复合材料 |
| CN110105278A (zh) * | 2019-04-23 | 2019-08-09 | 莆田学院 | 一种芘偶氮8-羟基喹啉荧光材料及其制备方法和应用 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| DORSA PARVIZ等: "Dispersions of Non-Covalently Functionalized Graphene with Minimal Stabilizer", 《AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》, vol. 6, no. 10, pages 8857 - 8867, XP055179891, DOI: 10.1021/nn302784m * |
| HAE-JIN KIM等: "Covalently Functionalized Graphene Composites: Mechanistic Study of Interfacial Fluorescence Quenching and Recovery Processes", 《THE JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C》, vol. 119, pages 11327 - 11336 * |
| YOUNG HO PARK等: "Direct noncovalent conjugation of folic acid on reduced graphene oxide as anticancer drug carrier", 《JOURNAL OF INDUSTRIAL AND ENGINEERING CHEMISTRY》, vol. 30, no. 2015, pages 190 - 196 * |
| 崔凯丽: "石墨烯与环境响应聚合物复合材料的制备及其在电化学传感器中的应用", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑(月刊)》, no. 1, pages 014 - 1374 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cheng et al. | Dithizone modified magnetic nanoparticles for fast and selective solid phase extraction of trace elements in environmental and biological samples prior to their determination by ICP-OES | |
| Wang et al. | Preparation of a functionalized magnetic metal–organic framework sorbent for the extraction of lead prior to electrothermal atomic absorption spectrometer analysis | |
| WO2022142109A1 (zh) | 一种sers基底的制备方法、sers基底及其应用 | |
| Huang et al. | Ultrasensitive SERS detection of exhaled biomarkers of lung cancer using a multifunctional solid phase extraction membrane | |
| Rofouei et al. | Selective extraction and preconcentration of ultra-trace level of mercury ions in water and fish samples using Fe 3 O 4-magnetite-nanoparticles functionalized by triazene compound prior to its determination by inductively coupled plasma-optical emission spectrometry | |
| US20220119610A1 (en) | Preparation Method of Polyurethane-based Nano-silver SERS Substrate | |
| Zhang et al. | A protein A modified Au–graphene oxide composite as an enhanced sensing platform for SPR-based immunoassay | |
| CN108329910B (zh) | 一种氧化石墨烯接枝8-羟基喹啉荧光复合物及其插层层状双氢氧化物荧光复合材料 | |
| Zhong et al. | Copper nanoclusters coated with bovine serum albumin as a regenerable fluorescent probe for copper (II) ion | |
| Abdolmohammad-Zadeh et al. | Ultratrace determination of arsenic in water samples by electrothermal atomic absorption spectrometry after pre-concentration with Mg–Al–Fe ternary layered double hydroxide nano-sorbent | |
| Arghavani-Beydokhti et al. | Application of syringe to syringe dispersive micro-solid phase extraction using a magnetic layered double hydroxide for the determination of cadmium (II) and lead (II) ions in food and water samples | |
| Yu et al. | Combination of a graphene SERS substrate and magnetic solid phase micro-extraction used for the rapid detection of trace illegal additives | |
| CN109777408A (zh) | 一种高荧光量子产率氮掺杂碳点及其制备方法和应用 | |
| Chen et al. | A molecularly-imprinted SERS sensor based on a TiO2@ Ag substrate for the selective capture and sensitive detection of tryptamine in foods | |
| Mehrani et al. | Using PVA/CA/Au NPs electrospun nanofibers as a green nanosorbent to preconcentrate and determine Pb 2+ and Cu 2+ in rice samples, water sources and cosmetics | |
| CN117659999A (zh) | 一种双荧光信号检测铜离子含量的荧光传感器的制备方法及其使用方法 | |
| CN113930236A (zh) | 基于层状双氢氧化物的荧光传感器及含芘氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 | |
| You et al. | An efficient mercapto-functionalized organic–inorganic hybrid sorbent for selective separation and preconcentration of antimony (III) in water samples | |
| Liu et al. | Nanoparticle-assisted metal–organic framework (MOF) enhanced laser-induced breakdown spectroscopy for the detection of heavy metal ions in liquid samples | |
| Shariati-Rad et al. | Synthesis of a novel magnetic nanocomposite and its application to the efficient preconcentration and determination of Malachite Green in fish samples using response surface methodology | |
| Gharagozlou et al. | A New reusable mercury-sensitive turn-on nano-chemosensor based on functionalized CoFe2O4@ SiO2 magnetic nanocomposite | |
| Sun et al. | Inner filter effect-based upconversion fluorescence sensing of sulfide ions | |
| Li et al. | Synthesis of an organic phosphoric acid-based multilayered SERS imprinted sensor for selective detection of dichlorophenol | |
| CN114414484A (zh) | 一种膜过滤-表面增强拉曼光谱联用检测痕量环境纳米污染物的装置、方法及应用 | |
| Chen et al. | A responsive photonic crystal film sensor for the ultrasensitive detection of uranyl ions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |