一种基于HAN-Fe3O4@MSN无机-有机杂化荧光传感器的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于HAN-Fe₃O₄@MSN无机-有机杂化荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤一，Fe₃O₄纳米粒子的制备；步骤二，Fe₃O₄@MSN纳米粒子的制备：步骤三，目标化合物3(HAN-Si)的合成；步骤四，HAN-Fe₃O₄@MSN纳米粒子的制备；本发明通过首先合成了基于萘酰亚胺类的小分子荧光探针化合物2(HAN)，然后将其与Fe₃O₄@MSN纳米粒子通过硅烷偶联剂相连接，从而得到了通过荧光响应过程来检测、螯合并分离Hg²⁺的HAN-Fe₃O₄@MSN无机-有机杂化纳米材料。制备的荧光传感器对Hg²⁺有较好的选择性及较低的检测浓度，同时还具有可逆性质，可以重复利用从而降低成本。

主权项

一种基于HAN‑Fe₃O₄@MSN无机‑有机杂化荧光传感器的制备方法，包括以下步骤：步骤一，Fe₃O₄纳米粒子的制备；步骤二，Fe₃O₄@MSN纳米粒子的制备：步骤三，目标化合物3(HAN‑Si)的合成；步骤四，HAN‑Fe₃O₄@MSN纳米粒子的制备；其特征在于：S1.在所述的步骤一中，在氮气保护下将24.3g FeCl₃·6H₂O与FeSO₄·7H₂O溶于去离子水中并加热至90℃；向其中快速加入氨水及油酸，搅拌、回流3h后用离心，并用去离子水洗涤至中性，真空干燥后得到油酸包覆的Fe₃O₄纳米粒子；S2.在所述的步骤二中，取油酸包覆的Fe₃O₄纳米粒子分散在三氯甲烷中，超声5‑6h。向其中加入CTAB溶液,剧烈搅拌30min，然后加热至60℃，搅拌10min；将反应液倒入含去离子水与NaOH的溶液中，在搅拌条件下加热至70℃；依次滴加TEOS，乙酸乙酯，搅拌3h后离心，用乙醇洗涤3次后分散在乙醇中，加入盐酸，在60℃下搅拌3h后离心，用无水乙醇洗涤2次，真空干燥后得到Fe₃O₄@MSN纳米粒子；S3.在所述的步骤三中：a.合成Boc保护的二亚乙基三胺二乙醇胺：b.合成3‑异硫氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷：c.化合物1的合成：4‑溴‑1，8‑萘酐与二甘醇胺溶于无水乙醇，在N₂下中回流6小时，反应完全后冷却至室温；于旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入少量CHCl₃溶解，离心除去不溶物；然后向离心液中加入无水乙醚，析出大量沉淀后抽滤、干燥，得到乳白色固体化合物1；d.化合物2(HAN)的合成：化合物1溶于乙二醇甲醚，加入Boc保护的二亚乙基三胺二乙醇胺，回流48小时后，待反应液冷却至室温后倒入冰水中搅拌12小时后用二氯甲烷萃取、无水硫酸镁干燥后，于旋转蒸发仪上蒸去溶剂，加入THF溶解，离心除去不溶物；然后向离心液中加入盐酸，室温下搅拌过夜；蒸去溶剂后用三氯甲烷萃取、无水硫酸镁干燥后，于旋转蒸发仪上蒸去溶剂，用无水乙醚洗涤三次后真空干燥，得到黄色粉末状固体化合物2；e.化合物3的合成：化合物2与3‑异硫氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷在室温下混合于无水处理的四氢呋喃溶液中，在N₂保护下回流48小时；然后蒸去溶剂，粗产物过色谱柱提纯得到化合物3，产物为黄色粉末状固体；在所述的步骤四中：将干燥的Fe₃O₄@MSN纳米粒子与300mgHAN‑Si混合于无水处理的甲苯溶液中，在N₂保护下于110℃回流12小时，离心得到HAN‑Fe₃O₄@MSN纳米粒子；分别用甲苯、二氯甲烷、无水乙醇反复洗涤纳米粒子至上清液无荧光，将得到的产物置于真空干燥箱中干燥过夜，最终得到HAN‑Fe₃O₄@MSN无机‑有机杂化荧光传感器。