[發明專利]一種基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法

在審

• 申請號: 201710263660.2
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106940308A
• 公開（公告）日: 2017-07-11
• 發明（設計）人: 曹雪玲;羅亞楠;劉發現
• 申請（專利權）人: 吉林化工學院
• 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

本發明屬于熒光納米材料應用領域，具體涉及一種基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法。

背景技術

鉻在環境中不同條件下有不同的價態, 環境中三價鉻與六價鉻會互相轉化，而無論是三價或是六價鉻對人體都有害，并且六價鉻的毒性比三價鉻要高100倍，是強致突變物質，可誘發肺癌和鼻咽癌。鉻主要用于金屬加工、電鍍、制革等行業。為了防止工業生產過程中循環水對設備的腐蝕，常須加入鉻酸鹽。工業廢水中主要是六價鉻的化合物，常以鉻酸根離子(CrO₄^2-)存在。中國規定生活飲用水中六價鉻的濃度應低于0.05毫克/升；地面水中鉻的最高容許濃度為0.5毫克/升（三價鉻）和0.05毫克/升(六價鉻)；工業廢水中六價鉻及其化合物最高容許排放標準為0.5毫克/升（按六價鉻計）。因而建立一種簡單快捷地檢測六價鉻離子的方法十分重要。

金屬（主要是金、銀及銅）納米簇大約由幾個或是幾百個原子組成，是一種新型的發光納米材料。最近已經引起了人們極大的興趣。金屬納米簇直徑通常小于兩個納米，它的性質介于單原子和較大的納米粒子或是大體積的貴金屬之間。該尺度接近電子的費米波長，因此連續的能態性質分裂為離散的能態，并出現類似分子的尺寸依賴效應，導致了與其它納米顆粒截然不同的光學、電學和化學性質。而銅納米簇與金銀納米簇的生物相容性、熒光性及粒徑等方面極其相近，并且經濟易得，因而，銅納米簇的研究和應用近幾年逐漸引起科研工作者的關注。

發明內容

本發明提供一種簡單、準確的基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法，用于實際水樣中六價鉻離子檢測，證明其可操作性強。

一種基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法，其具體步驟如下：

利用熒光光譜儀檢測銅納米簇的熒光發射峰的變化。在 360 nm的激發波長下，測定銅納米簇在 430 nm波長處的熒光強度，記為 F₀，向銅納米簇中加入不同濃度的六價鉻離子溶液，測定含有不同濃度六價鉻離子的銅納米簇在 360 nm激發波長下，在 430 nm波長處的熒光強度，記為 F，計算加入不同濃度的六價鉻離子后，熒光強度的變化（F₀-F）值。以六價鉻離子濃度為橫坐標，熒光發射峰的強度變化值為縱坐標，繪制標準曲線圖。

將待測樣品稀釋處理后，加入到銅納米簇中，檢測熒光發射峰強度變化值，代入到標準曲線中，計算出待測樣品中六價鉻離子的含量。

一種基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法，具有很高的選擇性。相同條件下，用10 mM實際水樣中可能存在的干擾離子（Hg²⁺ , Pb^2+- , Fe ³⁺ , Cu ²⁺ , Zn²⁺ , As(V) , Cd²⁺，Ni²⁺，F^-）加入到銅納米簇中，均未引起銅納米簇明顯的熒光猝滅，說明本方法檢測六價鉻離子具有高的選擇性。

將銅納米簇的濃度稀釋至0.05 mol/L，加入不同濃度的六價鉻離子，確定銅納米簇作為熒光探針檢測六價鉻離子的最低檢測限為1.5×10^-3 mg/L。

附圖說明

圖1銅納米簇檢測六價鉻離子在不同pH值下熒光強度對比圖。

圖2六價鉻離子與銅納米簇的熒光響應圖。

圖3六價鉻離子與銅納米簇的線性曲線圖。

圖4選擇性實驗圖。

具體實施方式

實施例1。

以下對本發明的實施方式作詳細說明。應該強調的是，下述實施例說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。

一種基于發光銅納米簇檢測六價鉻離子的方法，具體操作步驟如下：

銅納米簇制備，0.2 mL，0.1M的硫酸銅與0.1 mL, 1mM 單寧酸溶液加入到20 mL的水中，室溫下，磁力攪拌5 min后，迅速加入1 M的氫氧化鈉溶液0.2 mL，此混合液繼續在50°C下磁力攪拌進行反應6 h。制備的銅納米簇的粗產品用水透析24 h，將未反應的單寧酸去除，4°C保存。

用硝酸和氫氧化鈉調節酸堿度，調節金納米簇溶液的pH分別為2、3、4、5、6、7、8、9、10、11及12。