[发明专利]一种汞离子探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB及其制备方法，首先合成与汞离子特异性识别和结合的有机功能分子苯基硫脲PT，并将其修饰到电极上，采用电沉积金和纳米金球放大信号的方法，制备得到汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB。本发明还提供了所述汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB在检测汞离子中的应用，本发明的汞离子探针具有高灵敏度，高准确性，高选择性，低检出限的优点，且能够实现在检测汞离子的同时，达到高效去除汞离子的目的，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于有机分子分析检测技术，涉及一种用于特异性识别和检测水样中汞离子的有机小分子汞离子探针。

背景技术

汞离子作为一种对环境及生物体有毒的重金属离子，不仅对人类的消化系统、神经系统、肝脏以及其他器官有严重损伤，特别是对孕妇和胎儿损害更为严重，即便是很低的浓度也会造成严重损害。美国环境保护署(EPA)和世界健康组织(WHO)规定，在饮用水中能检测到的汞离子浓度必须小于2ppb。然而，在复杂的环境及生物体系中实时测定低浓度的汞离子仍然具有巨大的挑战，除此之外汞污染也是非常严重，为了处理汞污染，人们不仅需要开发新材料检测更低浓度的汞离子，更重要的是能将其从溶液中快速去除。所以，发展一种方法，能高灵敏度、高选择性的用于环境及食品中汞离子的检测，并同时达到去除汞离子的目的，将具有非常重要的意义。

现有技术中检测汞离子的方法包括荧光、原子发射方法、ICP-MS等，但是这些方法都具有检出限较高，检测范围比较窄，不能达到EPA和WHO的要求；样品前处理步骤比较繁琐，检测成本较高；灵敏度低，不能将汞离子从溶液中去除等局限性。现有技术中能够去除汞离子的方法，又存在响应时间长，从而无法达到真正意义上去除汞离子的目的。此外，还没有任何文献报道在检测较低浓度汞离子的同时，能够将其从溶液中去除。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的缺陷，设计并合成一种高灵敏性、高选择性检测汞离子的有机功能分子苯基硫脲(Pheny thiourea,PT)，并首次应用于电化学领域，制备汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB，所述汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB能够对汞离子进行检测，具有高灵敏度、高特异性、高准确度等的特点；且所述汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB具有稳定性高、重现性好等特点。

本发明提出了一种有机功能分子苯基硫脲，其结构如式(A)所示：

本发明提出了一种汞离子探针GC/HD/AuNS/PT+MB的制备方法

(1)有机功能分子苯基硫脲(Pheny thiourea,PT)的合成

在有机溶剂中，乙二胺、异硫氰酸苯酯进行加成反应，得到有机功能分子苯基硫脲(Phenythiourea,PT)；反应过程如反应式(1)所示：

步骤(1)中，所述有机溶剂选自乙醇、甲醇、甲苯；优选地，为乙醇。

步骤(1)中，所述乙二胺、异硫氰酸苯酯的摩尔比为10:1～2；优选地，为10:1。

步骤(1)中，所述加成反应的温度为0～30℃；优选地，为室温25℃。

步骤(1)中，所述加成反应的时间为3h～8h；优选地，为室温5h。

步骤(1)中，优选地，先将乙二胺溶解在有机溶液中，形成混合溶液1；然后将异硫氰酸苯酯溶解在乙醇溶液中，形成混合溶液2；最后，将混合溶液2逐滴加入到冰浴的混合溶液1中。

步骤(1)中，制备的有机功能分子PT能够与汞离子特异性结合，可进一步修饰到电极上，用于制备性能稳定的汞离子探针。

(2)纳米金球的合成