[发明专利]对硫化物及过氧化氢敏感的材料及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种对硫化物及过氧化氢敏感的材料及其制备方法 以及该材料在过氧化氢及硫化物检测中的用途。

背景技术

硫化物中的很多种类不仅通常被用作为一种还原剂，而且硫化物常常是工业或制造如： 造纸、药物和制革工业等过程的副产物，所以它广泛的存在于天然水和废水中。由于硫和硫 化氢的毒性，硫测定特别是对于硫化氢的测定已经广泛的引起了分析界的注意。硫是一种有 毒的非金属元素，由于煤及含硫物质的使用，大量的硫化物进入水体和空气，对环境造成的污 染越来越严重。硫化物是水体质量的重要指标之一，长期的暴露硫化氢气体会使人的嗅觉神 经系统麻醉。硫通过好氧呼吸的钝化作用使细胞中毒，通常死亡都是由于细胞中毒后窒息发 生。因而，发展灵敏的、可靠的硫检测方法在临床、食品、制药以及环境领域中十分重要。

迄今，国内外学者对硫离子的测定进行了大量研究。常规的测定硫离子的方法主要有滴 定法，光度法，电化学方法，荧光法以及色谱法等。其中，滴定法是根据硫离子的还原性而 形成的一种最普遍的分析方法(Pawlak，Z.et al.Talanta 1999，48，347-353.)。该方 法操作简单，不需要昂贵的仪器，但此方法测定时比较费时，而且在测定真实样品时受到灵 敏度和选择性的限制，通常硫酸盐和盐硫酸盐对硫离子测定有很大的干扰，其灵敏度不能达 到微量、痕量测定的要求。光度法(Davidson，J.M.et al.Anal.Chem.2009，81， 3669-3675)和荧光法(Yang，X.F.et al.Anal.Chim.Acta 2009，631，91-95.Choi， M.F.Analyst 1998，123，1631-1634.)测定硫离子时通常都需要复杂的化合物试剂和一 些毒性更大如：汞类的物质进行测定。这样就增加了测定过程的难度并且对环境造成极大的 污染。电化学技术(Huang，R.F.et al.Anal.Chim.Acta 2007，582，267-274. Howard，A.G.et al.Anal.Chem.1998，70，4868-4872.)用于测定硫，主要是用金属 与硫产生沉淀作用的银和汞，硫和金属表面反应产生金属硫化物，通过合适的负电位电极又 可被还原为金属。但电化学法难以保持功能化电极的精确使用寿命。色谱技术用于硫测定在 很多领域，如土壤，造纸过程水，人体血液，环境水及制药过程等(Han，K.et al.Anal. Chem.1987，59，1016.)。在复杂的样品中，色谱分离技术的引入对硫的测定具有显著的 优点，但是不足的是，测定硫通常都需要对样品进行复杂的衍生处理。而且色谱仪器昂贵， 也需要依赖于其他的检测器才可完成测定。

由上可见，本领域急需发展出快速，简便的定性定量测定硫化物的试剂和装置。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种对硫化物及过氧化氢敏感的材料。

该对硫化物及过氧化氢敏感的材料为具有PbO/SiO₂结构的铅硅复合氧化物。其中，上述 对硫化物及过氧化氢敏感材料中Pb和Si的摩尔比为1∶6.67～100。优选的，上述硫化物及过 氧化氢敏感材料中Pb和Si的摩尔比为1∶10～40。特别优选的，上述对硫化物及过氧化氢敏 感的材料中的Pb和Si的摩尔比为1∶25。

进一步的，上述对硫化物及过氧化氢敏感的材料经290nm波长的光激发后，能在400nm到 650nm的波长范围产生磷光。

更进一步的，上述对硫化物及过氧化氢敏感的材料是由下述方法制备而成的：

a、将正硅酸乙酯和乙酸铅加入醇溶剂中混合均匀后，边搅拌边加入催化剂HNO₃和冰乙 酸至凝胶生成；其中HNO₃的加入量按HNO₃∶Si的摩尔比例为1∶10～100；冰乙酸的加入量按 HAC∶Si的摩尔比例为1∶0.5-2；所述醇溶剂为丙三醇、乙醇或乙二醇；

b、将得到的凝胶在450～650℃下煅烧1～8小时，即得。

优选的，上述硫化物及过氧化氢敏感的材料是由下述方法制备而成的：