技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水泥檢測領(lǐng)域，特別涉及一種檢測水泥中氯離子的熒光傳感器及其制備方法。

背景技術(shù)：

氯離子是水泥及水泥原材料中的一種有害成分，在新型干法水泥生產(chǎn)中直接對預(yù)熱器和窯煅燒產(chǎn)生影響，造成結(jié)圈和堵料等事故，影響設(shè)備運轉(zhuǎn)率和水泥熟料質(zhì)量；在水泥中超過一定的含量會對混凝土中的鋼筋產(chǎn)生銹蝕，使鋼筋強度降低的同時還會產(chǎn)生膨脹造成混凝土的破壞，嚴重時造成混凝土崩裂，給工程質(zhì)量埋下隱患，所以必須嚴格控制。因此，國際上一些技術(shù)先進的國家標準都規(guī)定了水泥中的氯離子的限量和檢測方法，只有這樣才能確保工程的質(zhì)量和長期穩(wěn)定性。國內(nèi)現(xiàn)行國家標準的GB/T 176-2008里有相應(yīng)的檢測氯離子的方法；其中硫氰酸銨容量法操作時間過長，對于快速檢測不方便；而汞鹽滴定法雖然快速簡便，但是其要使用劇毒的硝酸汞試劑，容易對環(huán)境造成污染。因此，現(xiàn)在亟需開發(fā)出一種新型的快速檢測氯離子的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種檢測水泥中氯離子的熒光傳感器。

本發(fā)明的另一個目的在于提供上述熒光傳感器的制備方法。

一種檢測水泥中氯離子的熒光傳感器，所述熒光傳感器的化學式為C₁₆H₆O₈S₂Co，其中，C₁₆H₆O₈S₂為3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸根，所述熒光傳感器為三斜晶系，P - 1空間群，晶胞參數(shù)為a =12.262(1) ?，b =9.816(1) ?，c =13.418(3) ?，α =79.526(1) o，β =81.236(8) o，γ =75.522(3) o，V=1615.04(1) ?³。

上述檢測水泥中氯離子的熒光傳感器的方法為：將3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸和硝酸鈷溶于乙腈和二甲基乙酰胺的混合溶劑當中，在室溫下攪拌溶解后形成混合液A，然后將所述混合液A在40℃下靜置72小時得到混合液B，隨后將混合液B轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中，將其放在155℃烘箱中反應(yīng)24小時，之后以5℃/小時降至室溫過濾得到所述熒光傳感器。

進一步的，所述3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸和硝酸鈷的摩爾比為1:1。

進一步的，所述乙腈和二甲基乙酰胺的體積比為1:2。

其中，所述的3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸的英文名稱為3-((3,5-dicarboxyphenyl)disulfanyl)phthalic acid，化學結(jié)構(gòu)如下所示：

。

本發(fā)明所用熒光傳感器的制備方法采用先靜置后溶劑熱的方法，首先通過在40℃下的72小時靜置形成小晶核，使得之后的溶劑熱過程能夠得到我們所要的熒光傳感器。如果直接采用溶劑熱的方法將無法使得該熒光傳感器結(jié)晶，將得不到本發(fā)明的熒光傳感器，得到的是一種無定型的化合物。

本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明的熒光傳感器易于制備，而且實驗結(jié)果表明該熒光傳感器吸附氯離子后發(fā)生熒光猝滅現(xiàn)象，并且其他陰離子不會對熒光性能進行干擾，因此其可以用來定性和定量檢測氯離子，而且該熒光傳感器的敏感性高、檢測值準確，做出檢測試劑后做為水泥領(lǐng)域中檢測氯離子時有非常好的潛在的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的熒光傳感器的配位示意圖。

圖2為本發(fā)明的熒光傳感器吸附氯離子之后的的熒光光譜圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行詳細的說明，實施例僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，不是對本發(fā)明的限定。

其中，本發(fā)明所用的熒光傳感器均用以下方法進行合成：

實施例1

將0.3mmol3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸和0.3mmol硝酸鈷溶于6mL乙腈和12mL二甲基乙酰胺的混合溶劑當中，在室溫下攪拌溶解后形成混合液A，然后將所述混合液A在40℃下靜置72小時得到混合液B，隨后將混合液B轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯高壓反應(yīng)釜中，將其放在155℃烘箱中反應(yīng)24小時，之后以5℃/小時降至室溫過濾得到所述熒光傳感器。

然后將所得的熒光傳感器進行單晶表征。

該熒光傳感器的X射線衍射數(shù)據(jù)是在Bruker Smart Apex CCD面探衍射儀上，用MoK_α輻射(λ = 0.71073 ?)，以ω掃描方式收集并進行Lp因子校正，吸收校正使用SADABS程序。用直接法解結(jié)構(gòu)，然后用差值傅立葉法求出全部非氫原子坐標，并用理論加氫法得到氫原子位置(C?H 1.083 ?)，用最小二乘法對結(jié)構(gòu)進行修正。計算工作在PC機上用SHELXTL程序包完成。

經(jīng)測試解析可知，該熒光傳感器的化學式為C₁₆H₆O₈S₂Co，其中，C₁₆H₆O₈S₂為3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸根，所述熒光傳感器為三斜晶系，P -1空間群，晶胞參數(shù)為a=12.262(1) ?，b =9.816(1) ?，c =13.418(3) ?，α =79.526(1) o，β =81.236(8) o，γ =75.522(3) o，V=1615.04(1) ?³，Z=2。

其配位示意圖如圖1所示，Co原子采取6配位的模式，其中每個Co原子分別與3個3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸分子上的6個O原子配位，其中，兩個3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)酞酸的兩個羧基分別采用雙齒螯合模式與Co原子相連，而另一個3-((3,5-二羧基苯基)二硫烷基)上的兩個羧基則以單齒模式與Co原子相連。

將實施例1中熒光傳感器研磨成粉末后分散至水中，然后通過添加不同濃度的氯離子進行熒光光譜測試，激發(fā)波長為325nm。熒光光譜圖如圖1所示，從圖中我們可以看出，隨著氯離子的濃度從0增加到0.006mol/L，熒光強度逐漸降低，而且，如果添加的是硝酸根、硫酸根或者醋酸根的話不影響本發(fā)明的傳感器熒光強度（未在圖中顯示），其熒光強度基本和濃度為0mM時類似，因此可以利用熒光強度的變化對氯離子進行定性及定量檢測。

將0.3g的通用硅酸鹽水泥用酸溶解，定容至100mL；然后再加入本發(fā)明實施例1的熒光傳感器，攪拌均勻后進行熒光光譜測試。所測得的熒光強度和圖1所得的強度對比，如果強度低于0.005mol/L的熒光強度，則可通過計算知該通用硅酸鹽水泥的氯離子濃度低于標準的要求的0.06%。因此，本發(fā)明的檢測試劑做為水泥領(lǐng)域中檢測氯離子時有非常好的潛在的應(yīng)用前景。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制，但凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。