镉离子检测膜、其制备方法及其在镉检测器件中的应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115897058A(43)申请公布日2023.04.04(21)申请号202211493875.0(22)申请日2022.11.25(71)申请人杭州珈晟生物数字技术有限公司地址311113浙江省杭州市余杭区良渚街道勾良路邱家坞甲骨文数字科技创新中心1号楼-226室(72)发明人吕媛媛郦赛忠张之孙成伟(74)专利代理机构杭州信与义专利代理有限公司33450专利代理师万景旺(51)Int.Cl.D04H1/435(2012.01)D04H1/728(2012.01)D01F1/10(2006.01)G01N21/64(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称镉离子检测膜、其制备方法及其在镉检测器件中的应用(57)摘要本申请涉及镉离子检测技术领域，尤其涉及镉离子检测膜、其制备方法及其在镉检测器件中的应用。本申请以环境友好及加工性能优的聚乳酸高分子材料为载体，基于聚合物/溶剂/非溶剂三元体系相分离机理，采用静电纺丝技术制得该镉离子检测膜。该薄膜内部多孔，并由纳米纤维形成，具有比表面积高、孔隙率大、纤维结构可控等优点，可显著提升检测速度及检测灵敏度，可用于10‑8mol/L浓度级别的镉离子的快速灵敏检测。该镉离子检测膜的制备方法简单，目标产品综合制造成本低廉。CN115897058ACN115897058A权利要求书1/2页1.一种镉离子检测膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：获得含有聚乳酸的第一溶液；向所述第一溶液中加入镉离子荧光探针，形成第二溶液；以及使用所述第二溶液进行高压静电纺丝，以得到所述多孔纳米纤维膜；其中，所述镉离子荧光探针选自2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中的溶剂和所述第二溶液中的溶剂均选自二氯甲烷、异丙醇、正丁醇、丙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯或氯仿中的至少之一；可选地，所述第一溶液中的溶剂和所述第二溶液中的溶剂均为二氯甲烷和四氢呋喃的混合溶剂，且所述混合溶剂中二氯甲烷与四氢呋喃的体积比为3～6:1。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高压静电纺丝条件为：电源电压13kV～20kV、针头与接收基板之间的距离为14cm～18cm、供料速度为0.5mL/h～1.5mL/h。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚乳酸(PLA)的结构式如下：其中，n为自然数；可选地，所述聚乳酸的分子量不低于50000。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第二溶液中镉离子荧光探针的含量为2～3.5mg/mL，所述第二溶液中聚乳酸含量为100～300mg/mL。6.一种镉离子检测膜，其特征在于，包括：由聚乳酸形成的纳米纤维载体以及嵌合在所述纳米纤维载体中的镉离子荧光探针，所2CN115897058A权利要求书2/2页述镉离子荧光探针选自7.根据权利要求5所述的镉离子检测膜，其特征在于，所述纳米纤维的平均直径为135.2±24.2nm，吸水率为23.7～34.7％。8.根据权利要求5所述的镉离子检测膜，其特征在于，所述镉离子检测膜对镉离子的检测限为10‑8mol/L。9.根据权利要求5所述的镉离子检测膜，其特征在于，所述镉离子检测膜的纵向断裂强度为46.4～62.7MPa，断裂伸长率为540.5～726.6％。10.权利要求1～6任一所述的制备方法制得的镉离子检测膜或权利要求7～9任一所述的镉离子检测膜在镉离子检测器件中的应用。3CN115897058A说明书1/8页镉离子检测膜、其制备方法及其在镉检测器件中的应用技术领域[0001]本申请涉及镉离子检测技术领域，尤其涉及镉离子检测膜、其制备方法及其在镉检测器件中的应用。背景技术[0002]镉离子具有生物富集作用、半衰期长、不宜分解等特点，一旦通过生物链进入人体并在体内富集，可引起人肺功能紊乱、肾功能不全、钙代谢紊乱、骨骼损伤以及大大增加患癌的几率。镉的分析与监测技术是镉污染防治的基础与前提，然而目前成熟的镉离子检测技术多是借助大型分析仪器，样品检测必须由专业的技术人员集中在实验室进行，且操作繁琐，耗时长，费用高。因此在环境监测和环境保护中，快速与现场检测微量镉离子仍然是一个挑战，进一步发展高灵敏度、高选择性的镉离子检测的新方法与新材料迫在眉睫。[0003]在各种检测方法中，荧光技术因其灵敏度高、特异性强、操作简单、实时监测、响应时间快而成为镉离子检测的最常用的方法。例如，公开号为CN109897628A的专利“一种用于检测镉离子的荧光探针及其制备方法和应用”，公开号为CN105548109B的专利“一种重金属镉的荧光检测体系以及检测方法”，公开号为CN201310137848.4的专利“用于区分探测锌离子和镉离子的荧光探针苯并噻唑‑三联吡啶