CN114397281B - 一种可视化荧光传感器及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种可视化荧光传感器及其应用。可视化荧光传感器包括磷化铟/硫化锌壳核量子点和玫瑰红酸钠。本发明视化荧光传感器可以通过荧光强度和荧光颜色变化对鱼肉的新鲜度进行定量以及定性检测。具有响应速度快、检测精度高、制备简单等优点。可解决鱼肉储运过程中新鲜度难以快速无损检测的问题，从而为鱼肉进行品质监控和追踪提供更有效的技术手段。

Description

一种可视化荧光传感器及其应用
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种可视化荧光传感器及其应用。
背景技术
鱼肉作为是一种健康、经济的蛋白质来源，是人类饮食的重要组成部分。然而，由于其高营养、高水分活度、大量的微生物附着和接近中性的pH值等因素，生鲜鱼肉在储运过程中极易腐败变质。过高的腐败率降低了肉品质量，增加了消费者的食源性疾病的风险，同时严重制约了水产品生鲜产业的高效发展。因此，对储运过程中的鱼肉品质新鲜度进行实时在线检测，进而防范、控制生鲜鱼肉的腐败风险，确保水食品安全具有重要意义。
挥发性盐基氮(TVB-N)是评价水产品新鲜度的重要指标之一。然而水产品储运过程中产生的挥发性化合物成分复杂，储运环境如温度、湿度的变化也给TVB-N的快速无损检测带来困难。氨是TVB-N的主要成分之一，因此可以通过检测水产品在储运过程中NH3的含量来监测其新鲜度。
目前，有多种检测新鲜度的方法。气相色谱法、高效液相色谱法和原子吸收光谱法等被广泛应用于新鲜度的检测。但是，这些方法都需要专业仪器，样品制备复杂，而且是破坏性测定。此外，电化学法、紫外-可见(UV-vis)光谱法和荧光法常用于新鲜度的无损检测。电化学方法具有方便和快速响应时间的优点，但由于在碱性环境中长期工作，这些电极不可避免地会发生腐蚀。紫外-可见光谱方法具有良好的选择性和高灵敏度，但这些方法中的大多数需要耗时的样品处理。荧光方法的特点是灵敏度高、设计策略简单，但这些方法中使用的一些荧光染料具有毒性或致癌性，例如邻苯二甲醛(OPA)、4,5-二甲氧基苯甲醛(M2OPA)和恶嗪170高氯酸盐(O17)。
刘等人(DIO:10.1016/j.snb.2020.128694)开发了一种基于聚集诱导发射(AIE)的传感标签，通过使用聚合物聚苯胺(PANI)和四苯基乙烯(TPE)检测鱼中的TVB-N含量，进而判断鱼肉的新鲜度。史等人(DIO:10.1002/jsfa.10794)提出了一种基于花青素的指示剂膜，用于检测鱼中的TVB-N，该方法基于花青素对pH的敏感性使指示膜颜色发生变化。但这些方法在鱼类腐败后期无明显变化趋势，且无法重复使用，增加了检测成本。因此，有必要开发一种简单、选择性、可靠的方法来检测鱼类新鲜度。
发明内容
本发明旨在至少解决以上技术问题之一。
本发明首先提供一种可视化荧光传感器，可以通过荧光强度或荧光颜色变化对胺类气体进行检测，并可进一步用于对鱼肉的新鲜度进行定量以及定性检测。该可视化荧光传感器具有响应速度快、检测精度高、制备简单等优点，可解决鱼肉储运过程中新鲜度难以快速无损检测的问题，从而为鱼肉进行品质监控和追踪提供更有效的技术手段。
一种可视化荧光传感器，包括：磷化铟/硫化锌壳核量子点(InP/ZnS QDs)和玫瑰红酸钠(SR)。
根据本发明实施例，所述可视化荧光传感器由磷化铟/硫化锌壳核量子点和玫瑰红酸钠组成或制成。
本发明中，所述可视化荧光传感器也可称为磷化铟/硫化锌壳核量子点-玫瑰红酸钠传感器(InP/ZnS QDs-SR)。
根据本发明实施例，所述可视化荧光传感器可用于检测胺类气体，例如氨气，二甲胺，三甲胺。
本发明研究发现，由磷化铟/硫化锌壳核量子点和玫瑰红酸钠组成的荧光传感器可通过荧光强度或荧光颜色变化与鱼肉TVB-N的拟合关系来反应鱼肉新鲜度，可以定量、快速无损检测鱼肉的TVB-N含量，具有更高的灵敏度与准确度，为鱼肉进行品质监控和追踪提供更有效的技术手段。
根据本发明实施例，所述可视化荧光传感器为溶液。在具体实施例中，所述可视化荧光传感器可由磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液和玫瑰红酸钠溶液混合而制成，所述溶液(即可视化荧光传感器)的pH为2-3，例如3。
根据本发明实施例，所述可视化荧光传感器为溶液，其中传感器溶液磷化铟/硫化锌壳核量子点的浓度为0.1-1nmol/L，可选为0.5-0.8nmol/L；玫瑰红酸钠的浓度为0.1-1mmol/L，可选为0.2-0.5mmol/L。
在一些较佳的实施例中，所述可视化荧光传感器中，磷化铟/硫化锌壳核量子点与玫瑰红酸钠的摩尔比为(1-8):106，优选为(2-4):106，更优选为2:106。在本发明一些具体实例所述可视化荧光传感器中，磷化铟/硫化锌壳核量子点和玫瑰红酸钠的摩尔比可选为1:106、2:106、3:106、4:106、5:106、6:106、7:106、8:106。研究发现，在该比例范围内能够调整荧光传感器对氨响应的灵敏度和检测范围，从而提高该传感器的应用适应性，具有更高的灵敏度与准确度。
通常，在本发明一些实施例中，磷化铟/硫化锌壳核量子点可按本领域常规方法例如热溶剂法制备(例如热溶剂法)，具有羧基封端；也可市购。
本发明还对磷化铟/硫化锌壳核量子点的制备方法进行了改进，所制备的磷化铟/硫化锌壳核量子点表面含有大量的羧基，提高了与玫瑰红酸钠反应的结合程度，进而使得上述可视化荧光传感器具有更好的灵敏度。
根据本发明实施例，磷化铟/硫化锌壳核量子点是以氯化铟(InCl3)为铟源，氯化锌(ZnCl2)为锌源，以六乙基亚磷酸胺为磷源，以N-乙基-N-(3-磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐为硫源制备得到的；其中，所述氯化铟与氯化锌摩尔比可选为1:(1-20)，优选为1:15。本发明中，通过采用上述特定铟源、锌源和硫源及在上述用量比例下，合成的磷化铟/硫化锌壳核量子点表面具有丰富的官能团，提高了对氨的选择性与敏感性。
本发明还提供上述可视化荧光传感器传感器的制备方法，包括：提供磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液；提供玫瑰红酸钠溶液；将磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液和玫瑰红酸钠溶液混匀。
根据本发明实施例，磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液的浓度可为0.5-12nmol/L，例如1-5nmol/L，pH可为2-3，例如3。
根据本发明实施例，玫瑰红酸钠溶液的浓度可为0.5-8mmol/L，例如1-5mmol/L，pH可为1-3，例如3。
根据本发明实施例，当所述可视化荧光传感器为溶液时，可将磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液和玫瑰红酸钠溶液按比例进行配制。
本发明实施例中，所制备的可视化荧光传感器避光室温保存，以便后续的荧光检测应用。
本发明还提供上述可视化荧光传感器在检测胺类气体中的应用。
具体地，所述胺类气体包括氨气，二甲胺，三甲胺。
本发明还提供一种检测胺类气体的方法，包括：
提供上述可视化荧光传感器；
使待检测的胺类气体与所述可视化荧光传感器相接触；
获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度(I)和/或荧光颜色变化；
根据所获得的荧光发射峰强度(I)和/或荧光颜色变化，获得待检测的胺类气体的含量。
在一些具体实例中，是将待检测的胺类气体通入或浸入所述可视化荧光传感器中。通常，30-60s即可获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度(I)和荧光颜色变化(ΔE)。
根据本发明实施例，上述检测胺类气体的方法还包括获得荧光发射峰强度(I)和荧光颜色变化与待检测的胺类气体含量相关性的标定曲线的步骤。
根据本发明实施例，在获得标定曲线的过程中可采用本领域常规方法获得待检测的胺类气体含量。
根据本发明实施例，可用荧光分光光度计获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度(I)。
根据本发明实施例，可拍摄所述可视化荧光传感器的荧光照片。利用Anaconda软件运行Python程序提取图片的RGB并转换成Lab，通过计算Lab获得荧光颜色变化(ΔE)。
进一步，本发明还提供上述可视化荧光传感器在鱼肉新鲜度检测中的应用。
本发明还提供一种检测鱼肉新鲜度的方法，包括：
提供上述可视化荧光传感器；
将所述可视化荧光传感器与待检测的鱼肉样品置于密闭容器中；
获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度(I)和/或荧光颜色变化(ΔE)；
根据所获得的荧光发射峰强度(I)和/或荧光颜色变化(ΔE)，获得待检测的鱼肉样品的新鲜度。
根据本发明实施例，待测鱼肉样品可为淡水鱼，例如鳙鱼罗非鱼；也可为海水鱼，如三文鱼，金枪鱼。
根据本发明实施例，待检测的鱼肉样品与所述可视化荧光传感器在密闭容器中互不接触。具体可将所述可视化荧光传感器置于非密闭容器例如培养皿中。
根据本发明实施例，可将所述密闭容器置于恒温环境例如20-25℃中。具体可使用恒温箱。
根据本发明实施例，可每间隔一定时间例如2-8h具体例如4h获取一次所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度(I)和荧光颜色变化(ΔE)。
根据本发明实施例，还包括获得荧光发射光谱荧光发射峰强度(I)与待检测的鱼肉样品所释放的胺类气体(例如TVB-N)含量相关性的标定曲线的步骤。
根据本发明实施例，在获得标定曲线时可采用现有常规方法检测TVB-N，例如GB5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》(微量扩散法进行测定中的半微量定氮法)。
本发明中，随着待测鱼肉样品(例如鳙鱼)储藏时间的增加，荧光传感器的荧光发射峰强度和荧光颜色发生变化，根据检测的TVB-N与国标规定的鱼类新鲜度最大限值(GB2733-2015《鲜、冻动物性水产品安全标准》的规定，海水鱼的TVB-N值不得大于30mg/100g，淡水鱼TVB-N≥20mg/100g为变质)，随着储藏时间的增加，传感器的荧光发射强度增加，颜色从无色变为粉红色。因此，本发明提供的传感器能够根据传感器的荧光发射光强度和色差值变化判断肉类食品的新鲜度，实现快速无损检测。
本发明提供检测鱼肉新鲜度的方法可干净贮藏期间的荧光发射峰强度变化，判断鱼肉的新鲜度，实现快速无损检测，定量检测鱼肉的TVB-N含量，具有高灵敏度与准确度。
在以上研究的基础上，本发明还提供一种基于荧光传感器的便携式检测平台，包括：紫外激发光源，光电检测模块，和上述可视化荧光传感器。
在一些实例中，所述紫外激发光源为单紫外LED灯，发射波长为270-290nm。
在一些实例中，所述便携式检测平台还包括显示器，用于显示所述光电检测模块所检测到的信号。
在一些实例中，所述便携式检测平台还包括壳体，所述紫外激发光源、光电检测模块和可视化荧光传感器放置于所述壳体内。
在一些实例中，所述便携式检测平台还包括电源。可用于给紫外激发光源、光电检测模块和显示器中任一进行供电。
在一些实施例，光电检测模块为SI光电探测器模块，响应波长为400-800nm。
本发明的有益效果至少包括以下之一：
1)本发明制备了的荧光传感器通过与鱼肉腐败产生的挥发性成分反应而发生荧光发射峰强度变化，在鱼肉储运过程中可以根据传感器的颜色变化有效检测鱼肉的TVB-N值，准确地评估鱼肉的新鲜度，可实现鱼肉新鲜度的快速无损检测；与现有指示剂相比，该传感器可以通过荧光发射峰强度检测新鲜度，对目标检测物荧光指示信号变化灵敏，检测限低，能通过与TVB-N的拟合实现鱼肉新鲜度的定量检测。
2)本发明建立的荧光传感器检测鱼肉新鲜度的方法，在鱼肉品质劣变过冲中还伴随着颜色变化，即可以通过肉眼直观地检测新鲜度不需要昂贵的检测仪器，且检测成本低、操作简便；且该可视化荧光传感器无毒、成本低、稳定性高，利于商业化应用。
本发明采用可视化荧光传感器快速无损检测鱼肉的TVB-N含量，实现对鱼类新鲜度的快速无损检测。与现有的通过颜色变化指示新鲜度的色敏膜相比，本发明采用的可视化荧光传感器通过荧光发射峰强度以及颜色变化与鱼肉TVB-N的拟合关系来反应鱼肉新鲜度，可以定量检测鱼肉的TVB-N含量，具有更高的灵敏度与准确度，为鱼肉进行品质监控和追踪提供有效技术手段。
附图说明
图1中的A、B分别为实施例1InP/ZnS QDs-SR荧光传感器的TEM图和FT-IR图。
图2中A为实施例1荧光传感器的荧光发射光强度I与不同浓度氨气的标定曲线，B为实施例1荧光传感器的荧光色差值变化△E与不同浓度氨气的标定曲线。
图3为实施例1荧光传感器荧光发射光强度I与二甲胺浓度的标定曲线。
图4中的A为实施例6中鳙鱼样品TVB-N含量随时间变化曲线；B为实施例6中荧光传感器荧光发射光强度I随贮藏时间变化曲线；C为荧光传感器的荧光颜色变化图；D为荧光传感器荧光发射峰强度I与TVB-N之间的标定曲线。
图5为对比例1中InP/ZnS QDs荧光发射峰强度I与氨浓度之间的响应曲线。
图6为对比例2中荧光传感器器(pH＝6)荧光发射峰强度I与氨浓度之间的响应曲线。
图7为对比例3中的可视化荧光传感器器对氨的响应曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供一种可视化荧光传感器器(InP/ZnS QDs-SR)，制备方法如下：
1)配置1mmol/L，pH＝3的SR(玫瑰红酸钠)溶液；
2)配置1nmol/L，pH＝3的InP/ZnS QDs水溶液；
3)将上述的SR溶液与InP/ZnS QDs水溶液按照体积比1:2混匀，制成可视化荧光传感器(pH为3)。成品避光室温保存，以便后续的荧光检测应用。
本实施例制备的可视化荧光传感器的TEM如图1中的A所示。观察到InP/ZnS QDs在加入玫瑰红酸钠后发生聚集。图1中的B为本实施例制备的可视化荧光传感器的FT-IR图谱，在加入玫瑰红酸钠后，InP/ZnS QDs的官能团发生了改变，说明InP/ZnS QDs与玫瑰红酸钠之间发生了反应。
实施例2
本实施例提供一种可视化荧光传感器器(InP/ZnS QDs-SR)，制备方法如下：
1)配置1mmol/L，pH＝3的玫瑰红酸钠溶液；
2)配置1nmol/L，pH＝3的InP/ZnS QDs(实施例1制备)水溶液；
3)将上述的玫瑰红酸钠溶液与InP/ZnS QDs水溶液按照体积比1:1混匀，制成可视化荧光传感器。成品避光室温保存。
实施例3
本实施例提供一种可视化荧光传感器器(InP/ZnS QDs-SR)，制备方法如下：
1)配置1mmol/L，pH＝3的玫瑰红酸钠溶液；
2)配置1nmol/L，pH＝3的InP/ZnS QDs(实施例1制备)水溶液；
3)将上述的玫瑰红酸钠溶液与InP/ZnS QDs水溶液按照体积比1:4混匀，制成可视化荧光传感器。成品避光室温保存。
实施例4
可视化荧光传感器(InP/ZnS QDs-SR)对氨气的检测，具体过程如下：
1、取2mL实施例1制备的可视化荧光传感器(溶液)置于比色皿中，向比色皿中加入不同浓度的氨气，检测传感器溶液的荧光发射峰强度变化，其中氨气的浓度分别为0ppm，10ppm，20ppm，50ppm，100ppm，150ppm，200ppm，250ppm，300ppm，350ppm，400ppm，450ppm，500ppm；具体操作过程如下：
荧光发射峰强度I的测定：采用爱丁堡FS5型荧光分光光度计在激发狭缝宽度为5.0nm，发射狭缝宽度为5.0nm，记录传感器的在不同浓度的氨气下的荧光发射峰图以及在最佳发射光谱处的荧光发射峰强度峰值Imax。激发光260nm，发射光590nm。
2、荧光颜色变化ΔE的测定：在365nm紫外下，拍摄不同浓度氨气的传感器的荧光照片。利用Anaconda软件运行Python程序提取图片的RGB并转换成Lab，通过计算Lab获得ΔE值。
3、对可视化荧光传感器的峰值荧光发射峰强度(I)与氨气浓度进行拟合，如图2中的A所示。
拟合曲线：y＝943.540x+21463.00，R2＝0.98。
其中，y表示传感器荧光发射峰强度，单位为a.u.，x表示氨气浓度，单位为ppm，R2表示拟合优度。
可见，实施例1的可视化荧光传感器对氨气具有良好的线性响应。
4、对可视化荧光传感器的荧光颜色变化ΔE与氨气浓度进行拟合，如图2中的B所示(提供了彩色和黑白两种颜色)。
拟合曲线：y＝0.12x+6.51，R2＝0.86。
其中，y表示色差值，x表示氨气浓度，单位为ppm，R2表示拟合优度。
可见，实施例1的可视化荧光传感器对氨气具有良好的线性响应。
实施例5
可视化荧光传感器(InP/ZnS QDs-SR)的对二甲胺的检测，具体过程如下：
1、取2mL实施例1制备的可视化荧光传感器溶液置于比色皿中，向比色皿中加入100μL不同浓度的二甲胺，检测传感器溶液的荧光发射峰强度变化，其中二甲胺的浓度分别为20ppm，50ppm，70ppm，100ppm，150ppm；
2、在实施例4测定的最佳激发和最佳发射波长的条件下，测定不同浓度二甲胺的荧光发射峰强度I；
3、对可视化荧光传感器的峰值强度I与二甲胺浓度进行拟合，得到标定曲线如图3所示。可见，实施例1的可视化荧光传感器对二甲胺具有良好的线性响应。
标定曲线：y＝46.84x+1186.40，R2＝0.99。
其中，y表示传感器荧光发射峰强度，单位为a.u.，x表示二甲胺浓度，单位为ppm，R2表示拟合优度。
4、将浓度为50ppm的100μL二甲胺加入到2mL实施例1制备的InP/ZnS QDs-SR荧光传感器溶液中，测定传感器的荧光强度Ix为(3533.50)，将Ix带入到上述标定曲线，计算出二甲胺浓度为50.11ppm，相对标准偏差(RSD)为1.02％，测试结果表明，本发明提出的传感器具有较高的测量精度。
实施例6
(一)可视化荧光传感器(InP/ZnS QDs-SR)用于鱼肉新鲜度检测的标定
1、鱼样品采集于具有正规的质量保障的新鲜的鳙鱼。
以背鳍为切点对鳙鱼进行切割，得到鳙鱼的头部。然后去除头部的鳃，将头部洗涤并沥干作为实验鱼肉样品。
鱼肉TVB-N检测：按GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》中的微量扩散法进行测定中的半微量定氮法进行测定，TVB-N检测结果如图4中的A所示。
2、将鱼肉样品和实施例1制备的可视化荧光传感器一同放入的密封容器中；环境温度25℃。
3、每隔4小时测量一次密封容器中传感器的荧光发射峰强度I以及365nm紫外灯下的荧光颜色变化，具体操作如下：
荧光发射峰强度I的测定：采用荧光分光光度计(同实施例4)记录样品在激发光波长为λex＝290nm，最佳发射光谱λem＝590nm下的荧光发射峰强度I，如图4中的B所示。
荧光颜色变化：在365nm紫外下，拍摄传感器的荧光照片，如图4中的C所示(提供了彩色和黑白两种颜色)。
4、对可视化荧光传感器的荧光发射峰的峰值强度Imax与鳙鱼的TVB-N(新鲜度指标)进行拟合，得到可视化荧光传感器的荧光强度I与鱼肉TVB-N的标定曲线，如图4中的D所示。
标定曲线：y＝2674.80x-34153.00，R2＝0.96。
其中，y表示传感器荧光发射峰强度，单位为a.u.，x表示TVB-N数值，单位为mg/100g，R2表示拟合优度。
可见，实施例1的可视化荧光传感器对鱼肉释放的TVB-N具有良好的线性响应。
5、依据TVB-N与国标规定的鱼类新鲜度最大限值(GB 2733-2015《鲜、冻动物性水产品安全标准》)为参考，规定鳙鱼的TVB-N含量≥20mg/100g为变质，此时，可视化传感器的颜色由无色变为粉红色。即当可视化传感器的颜色由无色变为粉红色标志鱼肉腐败。
(二)将可视化荧光传感器(InP/ZnS QDs-SR)用于鱼肉新鲜度的快速无损检测
1)将鳙鱼鱼肉样品与实施例1制备的荧光传感器放入密闭容器(保鲜盒)中放置于室温下；每隔8小时检测并记录传感器的荧光发射峰强度，分别为5554.00，11975.00，24298.00。
另外，每隔8小时观察并记录可视化荧光传感器的荧光颜色变化。
2)将荧光传感器的荧光发射峰强度变化带入到以上标定曲线中，计算得到此时的鳙鱼的TVB-N值，分别为14.84mg/100g，17.24mg/100g，21.85mg/100g。
通过半微量定氮法测定对应的鳙鱼TVB-N值分别为15.43mg/100g，17.93mg/100g，20.98mg/100g。
与半微量定氮法相比，实施例1荧光传感器测定的鱼肉TVB-N的RSD在4％以内。检测结果表明，实施例1采用的可视化荧光传感器对鱼肉新鲜度的检测具有较高的精度。
3)结果发现，在第24小时，荧光传感器的荧光颜色变为粉红色，意味着此时鱼肉的TVB-N含量大于20mg/100g，说明此时鱼肉腐败。
以上结果表明，通过对本发明可视化荧光传感器的荧光强度I的测定，能够对鳙鱼新鲜度进行定量检测；通过观察(肉眼)本发明可视化荧光传感器的荧光颜色变化，能够对鳙鱼的新鲜度进行定性指示。
对比例1
配置1nmol/L，pH＝3的InP/ZnS QDs(实施例1制备)水溶液，作为传感器按照实施例4相同方法对氨气进行检测，结果如图5所示。
结果表明，未加入SR，仅InP/ZnS QDs对氨气不响应。
对比例2
按与实施例2相同方法制备荧光传感器器(InP/ZnS QDs-SR)，区别仅在于将其pH调整为6。按照实施例4相同方法对氨气进行检测，结果对氨气不响应，如图6所示。
对比例3
按与实施例3相同方法制备可视化荧光传感器器(InP/ZnS QDs-SR)。按照实施例5相同方法对氨气进行检测。结果见图7。其中，实施例3传感器对氨气响应的拟合优度为0.89，可见该传感器对氨气响应精度有所下降。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (14)

1.一种可视化荧光传感器，其特征在于，包括磷化铟/硫化锌壳核量子点和玫瑰红酸钠；所述可视化荧光传感器为溶液，其中传感器溶液中磷化铟/硫化锌壳核量子点的浓度为0.1-1nmol/L；玫瑰红酸钠的浓度为0.1-1mmol/L；磷化铟/硫化锌壳核量子点与玫瑰红酸钠的摩尔比为(1-8):106。
2.根据权利要求1所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述可视化荧光传感器为溶液，其中传感器溶液中磷化铟/硫化锌壳核量子点的浓度为0.5-0.8nmol/L；玫瑰红酸钠的浓度为0.2-0.5mmol/L。
3.根据权利要求1或2所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述可视化荧光传感器中，磷化铟/硫化锌壳核量子点与玫瑰红酸钠的摩尔比为(2-4):106。
4.根据权利要求1或2所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述可视化荧光传感器中，磷化铟/硫化锌壳核量子点与玫瑰红酸钠的摩尔比为为2:106。
5.根据权利要求1或2所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述可视化荧光传感器的pH为2-3。
6.根据权利要求1或2所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述磷化铟/硫化锌壳核量子点是以氯化铟为铟源，氯化锌为锌源，以六乙基亚磷酸胺为磷源，以N-乙基-N-(3-磺丙基)-3-甲基苯胺钠盐为硫源制备得到的；所述氯化铟与氯化锌摩尔比为1:(1-20)。
7.根据权利要求6所述的可视化荧光传感器，其特征在于，所述氯化铟与氯化锌摩尔比为1:15。
8.权利要求1-7任一项所述可视化荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括：
提供磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液；
提供玫瑰红酸钠溶液；
将磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液和玫瑰红酸钠溶液混匀。
9.根据权利要求8所述可视化荧光传感器的制备方法，其特征在于，包括：
所述磷化铟/硫化锌壳核量子点溶液的浓度为0.5-12nmol/L，pH为2-3；玫瑰红酸钠溶液的浓度为0.5-8mmol/L，pH为1-3。
10.权利要求1-7任一项所述可视化荧光传感器在检测胺类气体中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述胺类气体包括氨气，二甲胺，三甲胺。
12.一种检测胺类气体的方法，其特征在于，包括：
提供权利要求1-7任一项所述可视化荧光传感器；
使待检测的胺类气体与所述可视化荧光传感器相接触；
获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度和/或荧光颜色变化；
根据所获得的荧光发射峰强度和/或荧光颜色变化，获得待检测的胺类气体的含量。
13.权利要求1-7任一项所述可视化荧光传感器在鱼肉新鲜度检测中的应用。
14.一种检测鱼肉新鲜度的方法，其特征在于，包括：
提供权利要求1-7任一项所述可视化荧光传感器；
将所述可视化荧光传感器与待检测的鱼肉样品置于密闭容器中；
获得所述可视化荧光传感器的荧光发射峰强度和/或荧光颜色变化；
根据所获得的荧光发射峰强度和/或荧光颜色变化，获得待检测的鱼肉样品的新鲜度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115219469B (zh) * 2022-07-26 2024-05-17 北京市农林科学院 基于镧系mof三唑磷的纸基微传感器及制备方法与应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102031110A (zh) * 2010-11-29 2011-04-27 天津大学 一种InP/ZnS核壳结构量子点及制备方法
WO2013127662A1 (de) * 2012-02-28 2013-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Lumineszierende, cadmiumfreie kern-multischalen-quantenpunkte auf basis von indiumphosphid
CN106596478A (zh) * 2016-11-15 2017-04-26 广西师范学院 利用InP/ZnS QDs探针检测乐果浓度的方法
CN108130075A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法
KR20190136881A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한국생산기술연구원 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 InP/ZnS 코어-쉘 양자점
CN112748078A (zh) * 2020-12-15 2021-05-04 北京农业信息技术研究中心 一种用于鱼肉新鲜度智能指示标签的溶液及其应用
CN113640258A (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 北京农业信息技术研究中心 一种薄膜型荧光传感器及其制备方法和应用

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102031110A (zh) * 2010-11-29 2011-04-27 天津大学 一种InP/ZnS核壳结构量子点及制备方法
WO2013127662A1 (de) * 2012-02-28 2013-09-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. Lumineszierende, cadmiumfreie kern-multischalen-quantenpunkte auf basis von indiumphosphid
EP2820108A1 (de) * 2012-02-28 2015-01-07 Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Lumineszierende, cadmiumfreie kern-multischalen-quantenpunkte auf basis von indiumphosphid
CN106596478A (zh) * 2016-11-15 2017-04-26 广西师范学院 利用InP/ZnS QDs探针检测乐果浓度的方法
CN108130075A (zh) * 2016-12-01 2018-06-08 中国科学院大连化学物理研究所 一种过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法
KR20190136881A (ko) * 2018-05-31 2019-12-10 한국생산기술연구원 InP/ZnS 코어-쉘 양자점 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 InP/ZnS 코어-쉘 양자점
CN112748078A (zh) * 2020-12-15 2021-05-04 北京农业信息技术研究中心 一种用于鱼肉新鲜度智能指示标签的溶液及其应用
CN113640258A (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 北京农业信息技术研究中心 一种薄膜型荧光传感器及其制备方法和应用

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