专利名称：便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法及其装置，属于分析化学、环境监测领域。
背景技术：
Cu是人体内不可缺少的第三大微量元素。饮用水中二价铜离子的一般化学指标为 1.0 mg/L。铜离子能够通过饮用、生物富集作用进入人体体内，导致咳嗽，恶心，腹泻，甚至引起肝功能和肾功能紊乱等副作用。因此Cu的检测是至关重要的。通常检测Cu的方法有原子吸收光谱法，X-射线荧光光谱法以及电化学检测等等，但是这些方法中，有的方法成本高，仪器昂贵，操作复杂，有的方法选择性不好，需要复杂的实际样品预处理过程，这就有必要寻求简单的、高选择性的方法来实现对Cu的检测。点击化学是2001年诺贝尔奖获得者Sharpless提出的一种碳杂原子链接的新方法，其中最为普遍一类反应是Cu (I)催化的叠氮化合物与炔基化合物的加成反应，该反应条件温和、产率高、副产物少、分离提纯简单，因而广泛应用到生物医药的合成、功能聚合物、生物大分子、表面修饰、细胞、病毒等各个领域。传统的方法是通过Cu (II)的化学还原来获取催化剂Cu (I)，进而催化点击化学反应，但是该方法通常需要很长的时间才能检测到信号的变化，不适合原位快速检测。而本专利则是在一定的电压下将铜离子还原为一价铜来催化点击化学反应，大大加快了反应速度，缩短了反应时间。产生的一价铜促使叠氮功能化的金纳米颗粒和炔基功能化的金纳米颗粒发生点击化学反应，链接在一起，从而引发金纳米颗粒的团聚。在一定的时间内，不同浓度的铜引发的金纳米颗粒的聚沉程度不同，颜色变化也不同，即可通过颜色的变化来观察样品中的铜离子的含量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法及其装置，有利于实现水中铜离子检测的便捷、快速、可视化和结构简易。本发明的特征之一在于一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法，其特征在于，按如下步骤进行
a.通过电池和电阻制作一个简单电路，使其可以产生-0.65V的恒电位的钼电极；
b.制备13nm的金纳米颗粒；
c.将步骤b得到的金纳米颗粒离心再分散到二次水中，并且调节其pH为7.0-8. 0 ；
d.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有叠氮基团的巯基链条CH3(CH2) 7SH，混勻，培育后进行离心清洗，得到叠氮功能化的金纳米颗粒；
e.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有炔基基团的巯基链条HS(CH2) 15C00H,混勻， 培育后再加入HC ε CCH2NH2,反应后进行离心清洗，得到炔基功能化的金纳米颗粒；
f.将步骤d和步骤e制备的功能化的金纳米颗粒混合，加入所需检测的样品的溶液中；
g.将步骤a中形成的恒电位的钼电极放入步骤f中的溶液中，在IOmin内进行电解， 观察金纳米颗粒的颜色变化，以此来判断试样中铜离子的含量是否超标。本发明的另一特征在于一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测装置，其特征在于包括用以产生-0.65 V的恒电位钼电极的电路和将钼电极放入装有检测溶液的试液槽。本发明的优点本发明易于携带，能够时间快速、可视检测样品中铜离子的含量， 并且可操作性强，具有仪器简单的优点。
图1为本发明检测装置的结构示意图。图2为本发明检测装置的电路图。
具体实施例方式一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法，按如下步骤进行
a.通过电池和电阻制作一个简单电路，使其可以产生-0.65V的恒电位的钼电极；
b.制备13nm的金纳米颗粒；
c.将步骤b得到的金纳米颗粒离心再分散到二次水中，并且调节其pH为7.0-8. 0 ；
d.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有叠氮基团的巯基链条CH3(CH2) 7SH，混勻，培育后进行离心清洗，得到叠氮功能化的金纳米颗粒；
e.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有炔基基团的巯基链条HS(CH2) 15C00H,混勻， 培育后再加入HC ε CCH2NH2,反应后进行离心清洗，得到炔基功能化的金纳米颗粒；
f.将步骤d和步骤e制备的功能化的金纳米颗粒混合，加入所需检测的样品的溶液
中；
g.将步骤a中形成的恒电位的钼电极放入步骤f中的溶液中，在IOmin内进行电解， 观察金纳米颗粒的颜色变化，以此来判断试样中铜离子的含量是否超标。参考图1和图2，一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测装置，包括用以产生-0. 65 V的恒电位钼电极3的电路1和将钼电极3放入装有检测溶液的试液槽2。上述电路1包括直流电源，可调电阻，开关和钼电极3，所述直流电源的正电极端接地。以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法，其特征在于，按如下步骤进行a.通过电池和电阻制作一个简单电路，使其可以产生-0.65V的恒电位的钼电极；b.制备13nm的金纳米颗粒；c.将步骤b得到的金纳米颗粒离心再分散到二次水中，并且调节其pH为7.0-8. 0 ；d.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有叠氮基团的巯基链条CH3(CH2) 7SH，混勻，培育后进行离心清洗，得到叠氮功能化的金纳米颗粒；e.将步骤c得到的金纳米颗粒加入修饰有炔基基团的巯基链条HS(CH2) 15C00H,混勻， 培育后再加入HC ε CCH2NH2,反应后进行离心清洗，得到炔基功能化的金纳米颗粒；f.将步骤d和步骤e制备的功能化的金纳米颗粒混合，加入所需检测的样品溶液；g.将步骤a中形成的恒电位的钼电极放入步骤f中的溶液中，在IOmin内进行电解， 观察金纳米颗粒的颜色变化，以此来判断试样中铜离子的含量是否超标。
2.一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测装置，其特征在于包括用以产生-0. 65 V的恒电位钼电极的电路和将钼电极放入装有检测溶液的试液槽。
3.根据权利要求2所述的便携式快速、可视检测铜离子含量的检测装置，其特征在于 所述电路包括直流电源，可调电阻，开关和钼电极，所述直流电源的正电极端接地。
全文摘要
本发明涉及一种便携式快速、可视检测铜离子含量的检测方法，按如下步骤进行a.制作简单电路，产生-0.65V的铂电极；b.制备13nm的金纳米颗粒；c.将步骤b得到的金纳米颗粒离心再分散到二次水中；d.得到叠氮功能化的金纳米颗粒；e.得到炔基功能化的金纳米颗粒；f.将步骤d和步骤e制备的功能化的金纳米颗粒混合，加入所需检测的样品溶液；g.将步骤a中形成的恒电位的铂电极放入步骤f中的溶液中，在10min内进行电解，观察金纳米颗粒的颜色变化。本发明易于携带，能够时间快速、可视检测样品中铜离子的含量，并且可操作性强，具有仪器简单的优点。
文档编号G01N27/26GK102323312SQ20111028178
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年9月21日
发明者林振宇, 邱彬, 邱素艳, 陈国南, 高森 申请人:福州大学