一種裸眼快速檢測汞離子的試紙和方法

2023-05-21 16:28:46 2

一種裸眼快速檢測汞離子的試紙和方法
【專利摘要】本發明提供了一種裸眼快速檢測汞離子的試紙和方法，是利用光電變色技術即量子點在可見光照下產生光電子使染料變色的原理提供的一種新的檢測試紙和方法，所製得的試紙成本極低，測定速度快，靈敏度高。檢測方法操作十分簡便，對操作人員技術要求低。適合於環境監測、現場測定等場合中汞離子的檢測。
【專利說明】—種裸眼快速檢測汞離子的試紙和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及檢測重金屬離子的試紙和方法，具體是一種裸眼快速檢測Hg2+的試紙和方法。
【背景技術】
[0002]Hg2+是水環境中的一種重金屬汙染物，毒性高，給人類健康和環境造成極大危害。全世界的汞年排放量約1.5萬噸，主要來源於汞礦、冶金、氯鹼工業、電器工業和礦物燃料的燃燒。這些無機汞進入大氣循環和水體循環系統後，在生物體內轉化成有機汞(甲基汞、乙基汞)，毒性大大增強。最終在食物鏈的各個環節中累積，給人類的健康和生存帶來巨大威脅。因此，環境汞的監測十分重要。
[0003]目前汞檢測的主要方法是光譜法，包括原子(吸收、發射、螢光等)光譜方法以及分光光度法等。但是存在著儀器較為昂貴，且費時費力，操作複雜，對人員技術要求高，限制了其應用。除光譜法外，已經出現了基於DNA與汞相互作用的試紙方法和基於化學指示劑與汞結合後產生變色作用的試紙方法。而前者由於需要DNA雜交過程，耗時長，成本極高；後者的靈敏度和選擇性 都較差，無法滿足高靈敏檢測的需要。本發明利用光電變色技術即量子點在可見光照下產生光電子使染料變色的原理髮明一種新的檢測方法和試紙，有望縮短汞離子檢測的時間，降低成本。

【發明內容】

[0004]本發明的目的在於提供一種裸眼快速檢測Hg2+的試紙和方法。
[0005]本發明提供的一種裸眼快速檢測Hg2+的試紙，通過如下方法製得:
[0006](I)合成濃度為5 μ M的CdS量子點水溶液；配置濃度為lmg/mL的NBT水溶液；
[0007](2)將CdS量子點水溶液塗布於玻璃纖維紙上，置幹；將NBT水溶液劃刻在條狀硝酸纖維膜上，置幹；
[0008](3)將步驟(2)置幹的硝酸纖維膜、玻璃纖維紙，從上至下依次粘貼於硬牛皮卡紙上，在玻璃纖維下方即硬牛皮卡紙下端粘貼聚酯纖維作為樣品墊，之後將粘貼好的硬牛皮卡紙沿垂直於NBT劃刻痕的方向裁剪成條狀試紙，NBT劃刻痕即為檢測指示區。
[0009]本發明提供的一種裸眼快速檢測Hg2+的方法，步驟包括:
[0010](I)將上述製成的試紙的樣品墊插入待測液中，虹吸30秒到10分鐘，在陽光或其它可見光照射下讀取指示區的顏色；
[0011](2)若指示區顏色為深藍色，表明待測溶液中不含汞離子或含量極微；若指示區顏色為淺藍，表明汞離子含量在1X10_6M~1X10_4M之間；若顏色為黃色或無色，表明汞離子含量在I X KT4M至I X 10-2Μ。
[0012]本發明利用了汞離子對量子點具有特異性破壞作用從而抑制了其光電變色過程而進行測定。所製得的試紙成本極低，測定速度快，靈敏度高。同時操作十分簡便，對操作人員技術要求低。適合於環境監測、現場測定等場合中汞離子的檢測。【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本發明的一種裸眼快速檢測Hg2+的試紙結構示意圖
【具體實施方式】
[0014]實施例1.[0015](I)用水熱法合成CdS量子點。具體操作方法為，將200yLlM NaOH水溶液和120 μ L0.1M CdCl2水溶液加入到20mL超純水中混合均勻，在50°C水浴下回流24小時，加入等體積異丙醇離心沉澱，將沉澱物用等體積混合的異丙醇與水溶液洗滌，之後用水溶解至加熱步驟後得到的體積量即製得5 μ M的CdS量子點水溶液，在4°C條件下儲存備用，可儲存3個月。
[0016](2)將NBT粉末配成lmg/mL的水溶液。
[0017](3)將CdS量子點水溶液塗布於玻璃纖維紙上，將NBT水溶液劃刻在硝酸纖維膜上7置幹;
[0018](4)將置幹的硝酸纖維膜、玻璃纖維紙，從上至下依次粘貼於硬牛皮卡紙上，在玻璃纖維下方即硬牛皮卡紙下端粘貼聚酯纖維作為樣品墊，之後將粘貼好的硬牛皮卡紙沿垂直於NBT劃刻痕的方向裁剪成條狀試紙，NBT劃刻痕即為檢測指示區。
[0019](5)將試紙的樣 品墊部分浸入濃度為I X 10_4M的醋酸汞溶液中，虹吸3分鐘後放置於日光下照射。
[0020](6)光照下指示線顏色基本不變，判斷汞離子濃度在I X 10_4M。
[0021]實施例2.按附圖和實施例1中步驟1-4製成試紙，將試紙樣品墊插入濃度為IXlO-5M的配製汞離子溶液中，虹吸3分鐘。在燈光下照射，指示線變為淺藍色，判斷汞離子含量在I X KT6M~I X KT4M之間。
[0022]實施例3
[0023](I)配製含有 Zn2+、Cd2+、Mg2+、Ca2+、Al3+、SO42'NO3'PO:離子濃度各為 0.01M，但不含汞離子的溶液一份。
[0024](2)按附圖和實施例1中步驟1-4製成試紙，將試紙樣品墊插入配製好的溶液中，虹吸3分鐘。在燈光下照射，指示線變為深藍色，判斷溶液中不含汞離子。
[0025]實施例4.按附圖和實施例1中步驟1-4製成試紙，將試紙樣品墊插入自來水樣品中，虹吸3分鐘。在日光下照射，指示線變為深藍色，判斷此自來水樣品中不含汞離子。
[0026]實施例5.取某工廠附近河水樣品，初步判斷此河水已被排放的汞汙染。按附圖和實施例1中步驟1-4製成試紙，將試紙樣品墊插入被汞汙染的河水樣品中，虹吸3分鐘。在日光下照射，指示線變為淺藍色，判斷此河水樣品中汞離子含量在1X10_6M~1X10_4M之間，已被汙染。
[0027]實施例6.按附圖和實施例1中步驟1-4製成試紙，將試紙樣品墊插入不知是否被汙染的河水樣品中，虹吸5分鐘。在日光下照射，指示線變為深藍色，判斷此河水樣品中不含汞離子，未被汙染。
[0028]經實例證明，本發明涉及的汞離子檢測試紙測定速度快，選擇性強，靈敏可靠。與傳統方法相比，降低了檢測成本，提高了檢測效率，非常適用於實際樣品的快速測定。
【權利要求】
1.一種裸眼快速檢測Hg2+的試紙，其特徵在於，通過如下方法製得: (1)合成濃度為5μ M的CdS量子點水溶液；配置濃度為lmg/mL的NBT水溶液； (2)將CdS量子點水溶液塗布於玻璃纖維紙上，置幹；將NBT水溶液劃刻在條狀硝酸纖維膜上，置幹； (3)將步驟(2)置幹的硝酸纖維膜、玻璃纖維紙，從上至下依次粘貼於硬牛皮卡紙上，在玻璃纖維下方即硬牛皮卡紙下端粘貼聚酯纖維作為樣品墊，之後將粘貼好的硬牛皮卡紙沿垂直於NBT劃刻痕的方向裁剪成條狀試紙，NBT劃刻痕即為檢測指示區。
2.一種裸眼快速檢測Hg2+的方法，其特徵在於，步驟包括: (1)將權利要求1所述的試紙的樣品墊插入待測液中，虹吸30秒到10分鐘，在陽光或其它可見光照射下讀取指示區的顏色； (2)若指示區顏色為深藍色，表明待測溶液中不含汞離子或含量極微；若指示區顏色為淺藍，表明汞離子含量在1X10_6M至1X10_4M之間；若顏色為黃色或無色，表明汞離子含量在I X KT4M至I X KT2M之間。
【文檔編號】G01N21/29GK103969194SQ201410217461
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月21日 優先權日:2014年5月21日
【發明者】溫廣明, 溫香平, 李忠平, 王鵬 申請人:山西大學