一种基于纳米簇的铜离子检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铜离子检测，具体是一种基于纳米簇的铜离子检测方法，可实现快速检测铜离子浓度的目的。
【背景技术】
[0002]铜属于重金属的一种，铜离子超标会对人体有较大危害，可破坏蛋白质活性，造成组织坏死，当人体内残存了大量的重金属之后，极易对身体内的脏器造成负担，特别是肝和胆，所以铜离子的检测对环境及人类健康有重要意义。
[0003]目前，铜的检测方法主要有原子吸收、感应耦合等离子体质谱和原子荧光光谱等，存在所需仪器昂贵的弊端。
[0004]因此，发展高效、低廉、方便、快捷的铜检测技术非常有意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供的一种铜离子的检测方法，是基于金纳米簇的检测，可快速方便的对铜离子含量。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于纳米蔟的铜离子检测方法，包括如下步骤:
1)将标准铜离子溶液和金纳米簇溶液进行混合，建立检测纳米簇的荧光信号淬灭和铜离子量之间的标准曲线；
2)将样品溶液和金纳米簇溶液进行混合，将检测纳米簇的荧光信号淬灭强度带入标准曲线，得到样品中铜离子的含量；
所述金纳米簇溶液，是将金纳米簇溶于水中，也即量子点溶液；金纳米簇在溶液中的浓度(以金离子浓度计算)为0.5 mM，PH值为7 ;金纳米簇是由GSH (谷胱甘肽)包裹修饰的，修饰层为GSH，所述金纳米簇的粒径为2-4 nm。
[0007]所述金纳米簇溶于水中的反应时间为0 min ~2 min。
[0008]所述金纳米簇即量子点的发射波长为700 nm，激发波长为300-450 nm。
[0009]所述金纳米簇也即量子点是按照以下步骤的方法制成的:
1)150μ?,50 mM GSH中加入125μ?，20 mM氯金酸，磁搅拌；
2)将上述溶液中加入50μ? 112 mM NaBH4 ；
3)加水至体积5mL，搅拌10 min ；
4)加入CTAB的乙醇溶液5mL，CTAB浓度100 mM，搅拌20秒后加入5 mL甲苯，15μ?、1Μ的NaOH溶液，搅拌1分钟；
5)加入5mL氯仿，5 mL水，5 mL TMAD溶液(该溶液配制方法为:1.7g癸酸，1.8gTMAD溶于100 mL甲醇)，搅拌10分钟。
[0010]所述检测在荧光分光光度计上测得。
[0011]所述标准铜离子溶液的系列浓度范围是:0.02-30 μΜ 实验证明，本发明方法的灵敏度高，其他离子对铜离子检测干扰小，综上，本发明可实现对铜离子的选择性检测，从而达到快速检测铜离子浓度的目的。该发明在铜离子的检测中具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0012]图1是本发明所用量子点的表征图，其中，左图为量子点透射电镜图，右图为荧光激发光谱图。
[0013]图2是金纳米簇检测铜离子的干扰性试验，其中，上图是各金属离子加入纳米簇后荧光图，下图是荧光强度值图。
[0014]图3是不同铜离子浓度在金纳米簇检测溶液中的荧光发射光谱图。
[0015]图4是铜离子浓度和金纳米簇荧光强度关系图及线性范围图，其中，左图是铜离子浓度和纳米簇荧光强度淬灭关系图，右图是线性范围图。
【具体实施方式】
[0016]本发明以下结合附图做进一步说明:
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0017]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。氯金酸购自Alfa公司
文中所述水(电导率18.2 ΜΩ )，即为超纯水。
[0018]一种基于纳米蔟的铜离子检测方法，包括如下步骤:
1)将标准铜离子溶液和金纳米簇溶液进行混合，建立检测纳米簇的荧光信号淬灭和铜离子量之间的标准曲线；所述标准铜离子溶液的系列浓度范围是:0.02-30 μΜ。
[0019]2)将样品溶液和金纳米簇溶液进行混合，将检测纳米簇的荧光信号淬灭强度带入标准曲线，得到样品中铜离子的含量；
所述金纳米簇溶液，是将金纳米簇溶于水中，也即量子点溶液，反应时间为0 min -2min，金纳米簇在溶液中的浓度(以金离子浓度计算)为0.5 mM，PH值为7 ;金纳米簇是由GSH包裹修饰的，修饰层为GSH，所述金纳米簇的粒径为2-4 nm。所述金纳米簇即量子点的发射波长为700 nm，激发波长为300-450 nm。
[0020]所述金纳米簇也即量子点是按照以下步骤的方法制成的:
1)150μ?,50 mM GSH中加入125μ?，20 mM氯金酸，磁搅拌；
2)将上述溶液中加入50μ? 112 mM NaBH4 ；
3)加水至体积5mL，搅拌10 min ；
4)加入CTAB的乙醇溶液5mL，CTAB浓度100 mM，搅拌20秒后加入5 mL甲苯，15μ?、1Μ的NaOH溶液，搅拌1分钟；
5)加入5mL氯仿，5 mL水，5 mL TMAD溶液(即1.7g癸酸，1.8g TMAD溶于100 mL甲醇)，搅拌10分钟。
[0021]所述检测在荧光分光光度计上测得。
[0022]表征:透射电镜对上述量子点结构进行扫描及激发光谱和发射光谱，结果如图1所示。透射电镜图表明，所合成的量子点呈球形，粒径分布均匀。
[0023]方法:使用荧光仪进行荧光测定，先固定发射波长为700 nm,扫描荧光激发光谱，得到最佳激发波长298 nm;再以298 nm为激发波长，扫描量子点荧光发射光谱。
[0024]结果:荧光激发光谱显示该量子点具有较宽的激发波长范围，从300 nm至450nm ;荧光发射波长在700 nm左右。
[0025]水溶性:得到的金纳米簇制品为浅褐色透明溶液，具有良好的水溶性。
[0026]实际样品测定样品测定
取自来水40 mL加热煮沸浓缩后，0.22 Mm滤头过滤处理。
[0027]取10 PL处理后的水样样品至3 mL Au纳米簇溶液中检测荧光强度。代入标准曲线得到原始水样中铜离子浓度为0.0046 mg/L，换算成摩尔浓度为0.00048μΜ.。
[0028]回收率测定
在上述水样中，加入铜离子浓度为0.004 μΜ标样，测得铜离子浓度为0.004644 μΜ。
[0029]测得回收率为(0.004644-0.00048) /0.004=104.1 %。
【主权项】
1.一种基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)将标准铜离子溶液和金纳米簇溶液进行混合，建立检测纳米簇的荧光信号淬灭和铜离子量之间的标准曲线； 2)将样品溶液和金纳米簇溶液进行混合，将检测纳米簇的荧光信号淬灭强度带入标准曲线，得到样品中铜离子的含量； 所述金纳米簇溶液，是将金纳米簇溶于水中，也即量子点溶液；金纳米簇在溶液中的浓度以金离子浓度计算为0.5 mM，PH值为7 ;金纳米簇是由谷胱甘肽包裹修饰的，修饰层为GSH，所述金纳米簇的粒径为2-4 nm。2.根据权利要求1所述的基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:所述金纳米簇溶于水中的反应时间为0 min -2 min。3.根据权利要求1所述的基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:所述金纳米簇即量子点的发射波长为700 nm，激发波长为300-450 nm。4.根据权利要求1所述的基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:所述金纳米簇也即量子点是按照以下步骤的方法制成的: 1)150μ?,50 mM GSH中加入125μ?，20 mM氯金酸，磁搅拌； 2)将上述溶液中加入50μ? 112 mM NaBH4 ； 3)加水至体积5mL，搅拌10 min ； 4)加入CTAB的乙醇溶液5mL，CTAB浓度100 mM，搅拌20秒后加入5 mL甲苯，15μ?、1Μ的NaOH溶液，搅拌1分钟； 5)加入5 mL 氯仿，5 mL 水，5 mL TMAD 溶液:S卩 1.7g 癸酸，1.8g TMAD 溶于 100 mL甲醇，搅拌10分钟。5.根据权利要求1所述的基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:所述检测在荧光分光光度计上测得。6.根据权利要求1所述的基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于:所述标准铜离子溶液的系列浓度范围是:0.02-30 μΜο
【专利摘要】一种基于纳米蔟的铜离子检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：1）将标准铜离子溶液和金纳米簇进行混合，建立检测纳米簇的荧光信号淬灭和铜离子量之间的标准曲线；2）将样品溶液和金纳米簇进行混合，将检测纳米簇的荧光信号淬灭强度带入标准曲线，得到样品中铜离子的含量。所述金纳米簇的浓度为0.5？mM，PH值为7；金纳米簇是由GSH包裹修饰的。实验证明，该检测方法的灵敏度高，其他离子对铜离子检测干扰小，本发明可实现对铜离子的选择性检测，从而达到快速检测铜离子浓度的目的，在铜离子的检测中具有广阔的应用前景。
【IPC分类】G01N21/64
【公开号】CN105352925
【申请号】CN201510699659
【发明人】刘萍萍, 周会娜, 陈千思, 翟妞, 金立锋, 郑庆霞, 陈霞, 张慧, 许国云, 林福呈
【申请人】中国烟草总公司郑州烟草研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月26日