Page 66 - 《精细化工》2023年第1期

·58· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷

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的 18 种金属离子（Al 、Pb 、Ag 、Ba 、Na 、 氨基氢的信号峰，δ 8.44 出现亚胺氢的信号峰。此
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Ca 、Cu 、Co 、Cs 、Fe 、Cd 、Hg 、K 、 外，探针 NSS 的高分辨质谱[M–H] 峰为 308.0518，
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Cr 、Mg 、Ce 、Zn 、Ni ）硝酸盐储备液。以 理论计算值为 308.0322。红外、核磁及高分辨质谱
二次蒸馏水为溶剂，将 12 种有机磷农药（草甘膦、 数据均表明，合成产物 NSS 为目标化合物。
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甲基对硫磷、乐果、敌百虫、马拉硫磷、杀螟硫磷、 2.2 探针 NSS 对 Zn 的检测性能
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对硫磷、亚胺硫磷、灭线磷、草铵膦、氧化乐果、 2.2.1 探针 NSS 对 Zn 的选择性识别

敌敌畏）配成浓度均为 30 mmol/L 溶液。 在 3 mL 浓度 30 μmol/L 的探针 NSS 溶液中，
探针 NSS 溶于二甲基亚砜（DMSO），配制成 分别加入 10 μL 浓度 30 mmol/L 的不同金属离子溶
浓度为 3 mmol/L 的储备液。光谱测量前，用 DMSO 液（溶液中金属离子浓度为 100 μmol/L），激发波长
稀释至 30 μmol/L。 445 nm 下，测定其荧光光谱，结果如图 2 所示。除
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络合物 NSS-Zn 溶液：取 100 mL 浓度为 加入 Cd 后探针 NSS 的荧光强度略有增强外，只有
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30 μmol/L 的探针 NSS 溶液，加入 3 μmol 六水合硝 加入 Zn 后，探针 NSS 的荧光强度由 5.6 a.u.增至
酸锌，孵育 3~5 min，即得 30 μmol/L 的 NSS-Zn 2+ 1172.0 a.u.，增强 200 多倍，而其他金属离子的加入
溶液。 没有引起探针 NSS 荧光强度的明显变化。这说明，
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所有荧光测试均在室温下进行，激发波长 λ ex = 探针 NSS 可作为一种检测 Zn 的荧光增强型探针，
445 nm，荧光最大发射波长 λ em =540 nm，狭缝宽度 具有较高的选择性、响应速度快（探针 NSS 加入 Zn 2+
均为 5 nm。 呈现显著的荧光增强，30 s 后荧光强度不再明显增
1.4 实际水样检测 加）。此外，在 365 nm 光照射下，探针 NSS 溶液中
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采集实验室自来水和松花江水（哈尔滨段），以 加入 Zn 后，测试体系由无荧光变成黄绿色荧光（插
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12000 r/min 离心 10 min，经 0.45 μm 滤膜过滤后，分 图），说明探针 NSS 对 Zn 具有一定的“裸眼”识
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别配成 2.0、4.0、6.0、8.0 μmol/L 的 Zn 溶液和 0.25、 别效果。
0.5、1.0、2.0 μg/mL 的草甘膦标准溶液，备用。
2 结果与讨论
2.1 探针 NSS 的结构表征
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探针 NSS 的化学结构通过 IR、HRMS、HNMR、
13 CNMR 进行表征。2-肼基苯并噻唑和探针 NSS 的
红外谱图，见图 1。

插图为探针 NSS 溶液（30 μmol/L）在 365 nm 光照射下 Zn 2+
（100 μmol/L）加入前后的照片
图 2 探针 NSS 与金属离子作用后的荧光谱图
Fig. 2 Fluorescence spectra of probe NSS interacted with
metal ions

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2.2.2 共存金属离子对探针 NSS 检测 Zn 的影响
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为探究探针 NSS 检测 Zn 的抗干扰能力，考察
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了不同金属离子共存时探针 NSS 对 Zn 的识别性

图 1 2-肼基苯并噻唑和探针 NSS 的 FTIR 谱图 能。在 3 mL 浓度 30 μmol/L 的探针 NSS 溶液中，
Fig. 1 FTIR spectra of 2-hydrazinobenzothiazole and probe 分别加入 10 μL 浓度 30 mmol/L 的不同金属离子溶
NSS 2+
液；再加入 10 μL 浓度 30 mmol/L 的 Zn 溶液，分
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由图 1 可以看出，2-肼基苯并噻唑的谱图中， 别测定 Zn 加入前后其在 540 nm 处的荧光强度，结
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3318.8 cm 处出现肼基的特征吸收峰；与苯并噻吩-2- 果如图 3 所示。Al 、Ba 、Cd 、Mg 与 Zn 共存
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甲醛反应后，探针 NSS 中 3318.8 cm 处肼基特征吸 时，对探针荧光强度没有明显影响；Na 、Ca 、K +
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收峰消失，并在 3417.1 cm 处出现氨基的特性吸收 与 Zn 共存时，使探针荧光强度略有增强；Co 、
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峰，1616.0 cm 处出现亚胺中 C==N 键的特性吸收 Ag 等其他金属离子与 Zn 共存时，探针荧光强度略
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峰。同时，探针 NSS 的 HNMR 谱中，δ 12.37 出现 有降低，但仍表现出明显的荧光增强效应；Cu 可