[发明专利]铝离子比色传感器制备工艺及检测方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种铝离子比色传感器制备工艺及检测方法。

背景技术

目前对于铝离子检测方法已有多种，如pH值监测法、EDTA络合滴定法、荧光传感器、离子电感耦合、原子吸收光谱等。然而这些方法有着很多缺点，如样品需要预处理、检测过程繁杂、检测不够快速、检测使用仪器贵重、价格昂贵等等。因此，人们迫切需要快速、准确、低成本并能选择性地分析检测这些金属的方法。而比色化学传感器能够较好地满足以上几个要求。近年来使用化学传感器来检测金属逐渐成为一个新兴的热点，但对于铝离子的研究相对缺乏。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、灵敏检铝离子比色传感器制备工艺。

本发明的另一目的是为饮用水、食品及造纸湿部浆料中铝离子检测提供一种简单在线的检测方法。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种铝离子比色传感器的制备工艺，其具体步骤为：

步骤1、将芳香肼合物溶于20毫升有机溶剂中（如无水乙醇、甲醇等）中，使其浓度为0.02-0.6 M, 混合后得到溶液A；

步骤2、将萘甲醛衍生物溶于20毫升有机溶剂中（如无水乙醇、甲醇等）中，使其浓度为0.02~0.6 M，混合后得到溶液B； 

步骤3、将溶液A和溶液B在常温下混合搅拌30-50分钟后移到带回流装置的烧瓶中，在60-80摄氏度下加热回流4-6小时，然后抽滤、水洗多次得到黄色固体粉末；

步骤4、用乙腈或N,N-二甲基甲酰胺重结晶得到目标比色传感器化合物。

所述步骤1的芳香肼合物为异烟肼。

所述步骤1的芳香肼合物为3-吡啶甲酰肼。

所述步骤1的芳香肼合物为邻苯二甲酰肼。

所述步骤2的萘甲醛衍生物为2-羧基-1-萘甲醛。

一种铝离子比色传感器的在线检测方法，其具体为：乙腈或N,N-二甲基甲酰胺与蒸馏水体积比为1：3；传感器浓度为 1×10^-3mol/L ；8毫升传感器溶液中添加2毫升Tris-HCl缓冲溶液即可配置标准工作溶液；传感器标准工作溶液的颜色为淡黄色，与铝离子作用在短时间即可转变成明绿色。

采用上述方案后，本发明与其他检测手段及其他铝离子传感器相比，具体如下优点：

（1）可提供一种可在线检测铝离子简单方法，该方法具有操作仪器简单便携，只需一台紫外分光光度计即可；

（2）检测步骤简单，待检测样品溶液与传感器工作溶液室温（25-30摄氏度）混合、摇匀即可通过裸眼目测溶液颜色变化（淡黄色变成明绿色）短时间内即可判断是否存在铝离子；具体离子含量可通过紫外分光光度计借助工作标准曲线（0.1-1.5mg/L区间线性相关度达0.9997）得到；

（3）该传感器检测灵敏度高，通过肉眼观察铝离子最低检测值为0.1 mg/L（低于铝离子饮用水标准0.2mg/L)；

（4）检测抗干扰能力强。若待检测含铝离子溶液中存在其他离子（如Cr⁶⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Mn²⁺、Mg²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺、Cu²⁺、Sr²⁺、Ca²⁺、Pb²⁺、K⁺、Na⁺、Ag⁺）对比色检测无明显干扰影响；

（5）传感器研制原料便宜，制备步骤简单，简陋实验室即可批量合成，这有助于传感器检测仪器大规模开发生产。

具体实施方式

本发明揭示了一种铝离子比色传感器制备工艺及检测方法，

实施例一：

（1）比色传感器研制：将异烟肼溶于20毫升无水乙醇中，使其浓度为0.3M，混合得到溶液为A；将2-羟基-1-萘甲醛溶于20毫升无水乙醇中，使其浓度为0.3 M，混合后得到溶液为B，将A溶液和B溶液在常温下混合搅拌30-50分钟后移到带回流装置的100毫升烧瓶中，在60-80摄氏度下加热回流4-6小时，然后抽滤、水洗多次得到黄色固体粉末。用乙腈重结晶得到目标比色传感器化合物。