一種磁性納米滕氏藍及其制備方法和應用技術

本發明專利技術屬于滕氏藍合成和納米材料技術領域，特別涉及一種磁性納米滕氏藍及其制備方法和應用。所述滕氏藍由下法制得：含鐵咪唑類磁性離子液體與飽和六氰合鐵酸鉀水溶液在溶劑中、磁力攪拌下反應,之后分離純化得到納米磁性滕氏藍。本發明專利技術新型磁性納米滕氏藍制備方法簡便、可控性強，可規模化生產；有很好的應用前景。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于滕氏藍合成和納米材料
，特別涉及一種磁性納米滕氏藍及其制備方法和應用。
技術介紹
隨著世界經濟的發展，環境保護、食品安全等問題已成為關乎國計民生的重要一環，而合理、有效的監測技術能及時、準確、全面地反映環境質量及食品安全現狀及變化趨勢，是防控和治理的關鍵和限制性因素。傳統的方法如GC、GC-FTIR、GC-MS, HPLC, LC-MS-MS, ICP-MS, GC-原子熒光、原子吸收、微波等離子體等(Lee C，Yoon J, Von GU, et al.0xidative degradation ofnitrosodimethyl amine by conventional ozonation and the advanced oxidationprocess ozone/hydrogenperoxide .Water Research, 2007, 41 (3): 581_590),均米用離線方式，分析速度慢、操作復雜、所需儀器昂貴，不適于現場快速監測和連續在線分析。因此，針對當前污染物呈現多樣、復雜、微量的特點，建立和發展連續、在線、快速的現場監測體系，開發靈敏度高、特異性強、簡便快捷的檢測技術和手段顯得尤為重要。電化學技術由于環境兼容性高、實時在線性強、可控制性、多功能性和經濟性等優點和特性，在當前的環境、食品、生物監測及治理方面發揮著重要作用(Vecitis⑶，Gao G,and Liu H.Electrochemical carbon nanotube filter for adsorption, desorption,and oxidation of aqueous dyes and anions.J.Phys.Chem.C, 2011, 115 (9)，3621 - 3629)。但電化學方法不足之處在于所用的電極選擇性不高，易發生副反應，降低電流效率；電極易形成吸附層和氧化膜而污損，壽命降低；監測靈敏度有限；難于對污染物實時、在線和原位分析等。傳感器和信號探測技術的發展，彌補了傳統電化學監測的不足，且隨著材料科學的進步日益受到關注，并成為未來環境、食品、生物檢測的新寵(Danielle WK, GabrielL, et al.Electrochemical sensors and biosensors, Anal.Chem., 2012, 84 (2)，685 - 707)。目前國內外已有報道運用傳感技術探索性進行砷化物和硫化物、農藥殘留物、廢水水質、生化需氧量及氨氮、酚類污染物、有氣味的化合物等目標物的監測(FerdinandoF， Luigia M, Giovanni PCM, et al.Thermostable esterase from alieyelobaciIIusacidocaldarius as biosensor for the detection of organophosphate pesticides.Anal.Chem., 2011，83 (5): 1530 - 1536)，但均處于十分薄弱的起步階段，尤其面臨響應穩定性差、使用壽命短、高成本等問題。研究表明，研發具有識別功能的換能器，是新型分析儀器和分析方法的核心和關鍵。換言之，制約傳感器廣泛應用的核心關鍵因素之一是設計、開發高效、高選擇性的新型傳感材料，如導電聚合物、溶膠-凝膠、納米材料、表面活性劑膜及雙層類脂膜等，且此材料已成為待于突破的關鍵。磁性離子液體不僅具有較好的熱穩定性、易分離、良好的溶解性等基本優點，而且對外加磁場具有磁性響應。這個特點使磁性離子液體的應用具備更大的優勢和潛力。自2004 年由 Hayashi 等人(S.Hayashi, H.Hamaguchi, Chem.Lett., 2004, 1590, 1591)報道[bmim]FeC14及其相關性質以來，有關這類磁性離子液體的合成和應用得到了科研工作者的廣泛關注。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種新型的磁性納米滕氏藍及其制備方法和應用。本專利技術采用的技術方案如下: 一種磁性納米滕氏藍，由下法制得:含鐵咪唑類磁性離子液體與飽和六氰合鐵酸鉀水溶液在溶劑中、磁力攪拌下反應，之后分離純化得到納米磁性滕氏藍。所述的含鐵咪唑類磁性離子液體優選為1- 丁基-3-甲基咪唑四氯化鐵鹽或1-辛基-3-甲基咪唑四氯化鐵鹽。所述的溶劑優選為乙醇、丙酮或二次蒸餾水。反應時間以2_4h為宜。所述的分離純化為反應后靜置24_48h，分離出清液，將下層混合物進行離心，離心后的上層液體經超聲洗滌后，常溫干燥12-24h，之后100-150°C真空干燥4_6h后得到納米磁性滕氏藍。超聲洗滌采用丙酮、乙醇、二次水進行。洗滌時應反復洗滌至上清液無色。優選于120-150°C真空干燥3_5h。`本專利技術所述的磁性納米滕氏藍具有不溶于丙酮、難溶于水和乙醇的溶解性能；遇到NaOH變為黃褐色沉淀；與30%的過氧化氫不反應；在外加電壓條件下在30%的過氧化氫中轉化為黃褐色物質，并伴隨氣泡產生。分散到水中，對磁鐵具有磁性響應。制備方法易分離提純，穩定，不需外加穩定劑和分散劑即可避免反應過程中納米滕氏藍的團聚；制備周期短、常壓條件、設備簡單。所述磁性納米滕氏藍作為傳感材料有很好的應用，具有優異的電化學活性。如可作為亞硝酸鹽監測的傳感材料，在環境、食品及生物醫學領域有著良好的應用前景。利用磁性納米滕氏藍測定亞硝酸根的濃度，具體方法如下:直徑2-4_的玻碳電極經拋光、超聲清洗后，將5-15 μ L的1.0-3.0mg/10mL納米滕氏藍/無水乙醇分散液滴涂于玻碳電極表面上，紅外燈下烘干得滕氏藍修飾電極；采用傳統的三電極體系，以不具有電活性的無機鹽為支持電解質，施加+1.6 -1.6V的電壓，在50-150mV/s掃描速度下記錄亞硝酸根的氧化電流，并據此定量其濃度。本專利技術相對于現有技術，有以下優點: 本專利技術新型磁性納米滕氏藍制備方法簡便、可控性強，可規模化生產；有很好的應用前旦 ο附圖說明圖1是本專利技術所述磁性納米滕氏藍的AFM (A)滕氏藍均勻滴涂到干凈的玻璃板表面晾干后的AFM圖，圖中的亮斑表明滕氏藍的粒徑分布在80 120nm之間； (B)滕氏藍AFM三維圖，表明該物質呈規則尖峰狀組合；圖2是鐵氰化鉀(a)、滕氏藍(b)、l-丁基-3-甲基咪唑四氯化鐵鹽(C)的紅外吸收光譜 圖3是本專利技術所述滕氏藍中元素Nls和Fe2p1/2的高分辨X-射線電子能譜(XPS)圖； 圖4是本專利技術實施例1所述滕氏藍修飾電極在0.1MKCl中的循環伏安圖(CV)； 圖5是本專利技術所述滕氏藍對外加磁場的響應 (A)滕氏藍的水相分散液，放置磁鐵O小時； (B)滕氏藍的水相分散液，放置磁鐵4小時； (C)滕氏藍的水相分散液,放置磁鐵4小時,移開磁鐵； 圖6是本專利技術所述滕氏藍循環伏安圖(CV)； (a)滕氏藍修飾電極在0.1MKCl中的循環伏安 (b)滕氏藍修飾電極在30%的H2O2溶液中循環伏安法掃描20圈后，該修飾電極在0.1MKCl中的循環伏安 圖7為本專利技術所述滕氏藍修飾電極對亞硝酸鈉檢測的循環伏安圖(CV): (a)空白玻碳電極對0.1MKCl +10本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁性納米滕氏藍，其特征在于，由下法制得：含鐵咪唑類磁性離子液體與飽和六氰合鐵酸鉀水溶液在溶劑中、磁力攪拌下反應,之后分離純化得到納米磁性滕氏藍。

【技術特征摘要】
1.一種磁性納米滕氏藍，其特征在于，由下法制得:含鐵咪唑類磁性離子液體與飽和六氰合鐵酸鉀水溶液在溶劑中、磁力攪拌下反應，之后分離純化得到納米磁性滕氏藍。2.磁性納米滕氏藍的制備方法，其特征在于，含鐵咪唑類磁性離子液體與飽和六氰合鐵酸鉀水溶液在溶劑中、磁力攪拌下反應，之后分離純化得到納米磁性滕氏藍。3.如權利要求2所述的磁性納米滕氏藍的制備方法，其特征在于，所述的含鐵咪唑類磁性離子液體為1- 丁基-3-甲基咪唑四氯化鐵鹽或1-辛基-3-甲基咪唑四氯化鐵鹽。4.如權利要求2所述的磁性納米滕氏藍的制備方法，其特征在于，所述的溶劑為乙醇、丙酮或二次蒸餾水。5.如權利要求2所述的磁性納米滕氏藍的制備方法，其特征在于，反應時間為2-4h。6.如權利要求2所述的磁性納米滕氏藍的制備方法，其特征在于，所述的分離純化為反應后靜置24-48h，分離...

【專利技術屬性】
技術研發人員：屈建瑩，康世平，屈建航，婁同芳，杜學萍，朱專贏，
申請(專利權)人：河南大學，
類型：發明
國別省市：