一种光催化可视化检测矿石中银含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于岩矿分析技术领域，具体涉及一种矿石样品中银含量的可视化分析方 法。
【背景技术】
[0002] 银是广泛应用于工业的众多金属之一。随着科学技术的发展，银的消费需求大大 增加，不再局限于传统的货币和首饰工艺品方面，已经将重心转移到工业技术的应用和发 展领域。而银作为贵金属，在勘探、开采等过程中必须以分析结果为重要依据。因此，发展 快速测定矿石中银含量的方法对采矿企业尤为重要。
[0003] 现有的银矿银含量的分析方法主要有放射性同位素X射线 (P.G.Burkhalter,Analyticalchemistry, 1971，43, 10-17)、原子吸收光谱法（孙文 军，岩矿测试，2012, 31，829-833)、电感耦合等离子体发射光谱仪（G.Chakrapani，P. L.Mahanta,D.S.R.Murty,B.Gomathy,Talanta, 2001，53, 1139 - 1147)，这些方法测定银的 含量比较成熟，测量结果的准确而且具有较高的灵敏度，不过这些方法要使用的仪器复杂， 需要经过培训的专业人员进行操作，而且当矿样中银含量较低时，还要进行富集和预处理。 这些因素就限制了这些测定银的方法无法进行野外现场分析，及快速的给出分析结果。
[0004] 相比之下，可视化分析方法可用肉眼进行检测，避免了使用大型复杂仪器，适合于 现场分析。目前的检测银矿石中银含量的可视化分析方法主要有双硫腙萃取光度法（王 烨，曹立峰，黄金，2011，32, 60-62)、Ag+-邻菲罗啉-溴邻苯三酚红三元络合物显色法 (R.M.Dagnall,T.S.West,Talanta, 1964, 11，1533-1541)。但这两中比色法需要萃取，手续 繁琐，而且灵敏度较低，只能、检测到mgL-I级别的Ag+。因此，非常有必要开发一种无需富 集、灵敏度高、简单快速检测矿石中银含量的方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于利用当Ag+存在的情况下，富C碱基的DNA链和溴化乙锭（EB) 可形成高光催化氧化能力的EB-DNA复合物这一特性，提供一种简单，快速且高灵敏、高选 择性地检测矿样中银含量的方法。本发明的技术方案如下：
[0006] (1)准确称取0. 5000g矿样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿样品，加入5mL浓 硝酸，待剧烈反应后，加热至溶液体积约为3mL。取下坩埚稍冷，加入ImL浓高氯酸、5mL氢 氟酸于200°C电炉上加热至冒大量白烟，关闭电炉，利用余热使样品完全消解，并蒸至近干。 加入IOmL1 %硝酸溶液重新溶解，转移溶液于容量瓶并用超纯水定容，适当稀释后测定。
[0007] (2)在干净的培养板中依次加入序列为5' -CTCTCTCCAACCTCTCTC-3'的DNA溶液、 银标准/矿样消解溶液、EB溶液、pH4. 0的PBS缓冲溶液，在室温下孵育15min;
[0008] (3)在上述混合溶液中加入TMB溶液，用便携式绿色LED灯阵列照射15min，进行 光催化氧化TMB，产生蓝色的溶液；
[0009] (4)取光照后的溶液进行观察，对比矿样消解液与标准系列的颜色，半定量得到矿 样中Ag+的含量，根据测定结果及银矿床开采行业标准（DZ/T0214-2002)对矿样做出评价。
[0010] 本发明中也可以选用紫外-可见分光光度计测量溶液的吸光度，准确地测定矿样 中银的含量。
[0011] 发明效果
[0012] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0013] (1)灵敏度极高，可实现对溶液中低至〇? 02ygL1Ag+的可视化检测；
[0014] (2)矿样消解方法简单，采用电炉即可完成消解；
[0015] (3)无需分离富集步骤，可直接用于判断矿样中银含量是否达到银矿床开采行业 标准；
[0016] (4)方法有望用于现场检测矿样中银含量。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] 准确称取0. 5000g矿样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿样品，加入5mL 浓硝酸，待剧烈反应后，加热至溶液约为3mL。取下坩埚稍冷，加入ImL浓高氯酸、5mL 氢氟酸于200°C电炉上加热至冒大量白烟，关闭电炉，用余热使样品完全完全消解，并 蒸至近干。加入IOmL1 %硝酸溶液重新溶解，转移溶液于50mL容量瓶并用超纯水定 容。并进行适当稀释。在干净的培养板中依次加入IOyL的IOyMDNA溶液（序列为 5' -CTCTCTCCAACCTCTCTC-3'）、ImL不同浓度的Ag+标准溶液/标准环境矿样消解稀释液、 ImL浓度为0.ImolL1的PBS缓冲溶液（pH= 4. 0)、20yL浓度为IOOmM的溴化乙锭溶液， 在室温下孵育30min;加入40yL浓度为IOmgmL1的TMB溶液，用绿色LED灯照射15min; 对比矿样消解液与标准系列的颜色，进行半定量分析，根据得到的结果对矿样进行评价。
[0019] 实施例2
[0020] 准确称取0. 5000g矿样于25mL聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿样品，加入5mL浓 硝酸，待剧烈反应后，加热至溶液约为3mL。取下坩埚稍冷，加入ImL浓高氯酸、5mL氢 氟酸于200°C电炉上加热至冒大量白烟，关闭电炉，用余热使样品完全完全消解，并蒸 至近干。加入IOmL1 %硝酸溶液重新溶解，转移溶液于容量瓶并用超纯水定容，适当 稀释后测定。以在干净的培养板中依次加入IOyL浓度为IOyMDNA溶液（序列为 5'-CTCTCTCCAACCTCTCTC-3'）、ImL不同浓度的Ag+标准溶液/环境矿样消解液、ImL浓度为 0.ImolL1的PBS缓冲溶液（pH= 4. 0)、20yL浓度为IOmM的溴化乙锭溶液（最终浓度为 100yM)，在室温下避光孵育15min;加入40yL浓度为IOmgmL1的TMB溶液，用绿色LED 灯照射30min;对比矿样消解液与标准系列的颜色，进行半定量分析。根据测定结果及银矿 床开采行业标准（DZ/T0214-2002)对矿样做出评价。
[0021] 采用实施例1、2测得环境矿样1、2、3、4、5和标准矿样（GBW07256)中银的含量见 表1，半定量测定结果与石墨炉原子吸收法测定值或标准矿样参考值吻合良好，表明测定结 果可靠。根据测定结果及银矿床开采行业标准（DZ/T0214-2002)对矿样做出评价。
[0022] 表1实际样品中银含量的检测检测结果
[0023]
【主权项】
1. 一种光催化可视化检测矿石中银含量的方法，其特征在于包括以下四个步骤： (1)准确称取适量矿样于聚四氟乙烯坩埚中，用水润湿样品后加入浓硝酸；待剧烈反 应后，加热至溶液体积约为3 mL ;取下坩埚稍冷，加入高氯酸、氢氟酸后于电炉上加热至冒 大量白烟，关闭电炉，用余热使样品完全溶于溶液中，直至完全蒸干；加入10 mL 1 %硝酸 溶液加热溶解，转移溶液于容量瓶并用超纯水定容，适当稀释后测定；（2)在干净的培养板 中依次加入适配体溶液、Ag +标准溶液/环境矿样消解液，溴化乙锭溶液（EB)、磷酸二氢钾 (PBS)缓冲溶液、在室温下孵育一段时间； (3) 在（2)所述的混合溶液中加入3，3'，5，5'-四甲基联苯胺（TMB)溶液，用LED灯 照射一段时间，实现光催化氧化TMB显色； (4) 取（3)所述的溶液进行观察，对比矿样消解液与标准系列的颜色，半定量得到矿样 中Ag+的含量，根据测定结果及银矿床开采行业标准（DZ/T0214-2002)对矿样做出评价。2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于所选错配适配体序列为 5' -CTCTCTCCAACCTCTCTC-3'。3. 按权利要求1所述的方法，其特征在于避光孵育时间为10-40 min。4. 按权利要求1所述的方法，其特征在于光照时溶液的pH为3. 5-5. 0。5. 按权利要求1所述的方法，其特征在于LED灯颜色为绿色，光照时间为10-40 min。
【专利摘要】一种光催化可视化检测矿石中银含量的方法，是通过简单的电炉装置加热消解矿样使矿石中的银消解成为Ag+，利用Ag+与DNA中胞嘧啶（C）特异性结合形成C-Ag+-C发夹结构，溴化乙锭（EB）嵌入发夹结构产生的EB-DNA复合物在LED灯的照射下，氧化无色TMB变为蓝色，实现可视化半定量分析。该法无需分离、富集等步骤，用肉眼可检测矿样消解液中浓度低至0.1ngmL-1的Ag+。有望用于对矿样中银含量的现场测定，并根据银矿床开采行业标准（DZ/T0214-2002）对矿样中银含量是否达到开采标准做出评价。
【IPC分类】G01N21/33, G01N1/28, G01N31/10
【公开号】CN105067751
【申请号】CN201510435915
【发明人】张信凤, 张惠, 曾英, 倪师军, 许淑霞
【申请人】成都理工大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月23日