[發明專利]一種用于水中重金屬離子檢測的HAP納米探針及其制備方法

無效

• 申請號: 201210042607.7
• 申請日: 2012-02-23
• 公開（公告）號: CN102621113A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉金庫;李光明;盧怡;張乃千;王燕
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于材料化學技術領域，具體涉及一種水中重金屬離子檢測的HAP納米探針及其制備方法。?

背景技術

某些痕量重金屬在一定濃度范圍內是人體必需的微量元素，但如果進入人體內的量超過人體所能耐受的限度后，即可造成嚴重的生理損害，引發多種疾病。因此，治理環境廢水，準確測定污染水體中重金屬和過渡金屬的含量是十分必要的。目前，國內外關于重金屬離子檢測已經有了較多的技術積累，例如，鄒紹芳等人基于電化學溶出伏安法研制出了一種新型的重金屬檢測系統，實現了海水中鋅、鎘、鉛、銅、錳、砷、鐵和鉻8種重金屬元素質量濃度的自動檢測(鄒紹芳，門洪，李毅，王銀瓶，葉學松，王平，浙江大學學報(工學版)，2005，39(11)：1708-1718)。童基均等人(童基均，汪亞明，黃文清，康鋒，陳裕泉，傳感技術學報，2004，1，22-25)采用絲網印刷技術，制備出了以碳為工作電極和對電極、Ag/AgCl為參比電極的三電極系統，結合微分脈沖溶出伏安技術(DPASV)，實現了多種離子的同時檢測(Cu，Pb，Zn)，并對溶出條件進行了優化。另外，已見報道的方法還有微波消解FAAS法檢測溶液中的重金屬離子(劉偉，閻軍，武剛，現代科學儀器，2002，2：73-74)，可見光-離子色譜法測定痕量金屬元素(顧紅梅，張新申，蔣小萍，王照麗，皮革科學與工程，2004，14(1)：27-32)，毛細管電泳單脈沖伏安法測定重金屬銅鉛鋅鎘(王立世，費新平，張水鋒，張永清，分析測試學報，2005，24(1)：64-67)，等等。?

以上提到的檢測方法，不僅對儀器設備有著較高的要求，往往還需要通過一系列富集手段來增大水體中重金屬離子的濃度，以便于檢測，這無疑是增加了檢測的成本和難度。隨著經濟的不斷發展和人民生活水平的日益改善，人們對環境質量的要求不斷提高，待測環境樣品數量和種類迅速增加，傳統的檢測技術已無法滿足這種需求，因此，對環境污染物的快速檢測技術需求越來越高。快速檢測技術與傳統檢測技術相比，雖然對環境污染物的檢測只能定性(或半定量)，靈敏?度和準確性也低于傳統檢測技術，然而，快速檢測技術所具有的方便、快速、經濟的優點，非常適合現場檢測。近年來，國內外諸多學者對污染環境重金屬快速檢測技術進行了許多研究，如利用酶抑制法檢測環境介質中痕量重金屬(陸貽通，沈國清，華銀鋒，安全與環境學報，2005，5(2)：68-71)，郭玉香等人(郭玉香，徐應明，孫有光，趙秀杰，林大松，戴曉華，農業環境科學學報2006，25(2)：541-544)探討了試紙與Cd(II)的最佳反應條件，提出了用鎘試紙快速檢測水體中痕量重金屬Cd(II)的方法。即在水樣中添加抗壞血酸和碘化鉀使其濃度分別為0.005mol·L^-1和0.15mol·L^-1，使用硝酸調節水樣pH值為0.4-1.0。Cd(II)與試紙反應生成藍色絡合物，顏色深淺與水體中Cd(II)濃度成正比，試紙最低檢出限達0.10mg·L^-1，等。本發明采用有機/無機納米組裝超結構探針快速檢測重金屬離子。?

納米組裝材料是通過低維納米材料自下而上組裝而獲得的有序納米超結構材料，是近年來材料領域研究的熱點之一(Yuan?J.K.，Laubernds?K.，Zhang?Q.H.，Suib?S.L.，J.Am.Chem.Soc.2003，125，4966)。這類材料由于具有普通形貌的納米材料(如納米粒子、納米棒、納米束和納米片等)所無法比擬的物理化學活性，如大比表面積，高表面吸附活性，有的還具有很強的鍵合能力，因此，受到材料研究人員的青睞。納米組裝材料能被廣泛地應用于藥物攜帶、填充、催化、存貯等領域，還可以將其用于重金屬離子吸附，以治理環境。在這類材料中，羥基磷灰石因其獨特的組成及特殊的物理化學性能，引起研究者的足夠重視。羥基磷灰石(hydroxyapatite，Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂)簡稱HA或HAP，廣泛地存在于人體和動物骨骼和牙齒中。HAP納米組裝材料具有其他納米組裝材料所不具備的活性，如溶解度更高，表面積更大，生物活性更好，且具有抑癌作用及良好的生物兼容性和穩定性等，有著廣闊的應用前景。?