[发明专利]一种快捷检测、富集与分离重金属汞离子比色试纸的制作及应用新技术

说明书

本发明涉及一种快捷检测、富集与分离重金属汞离子比色试纸的制作及应用，包括：壳聚糖‑金纳米功能化比色传感试纸的制备及其对水样品中汞离子的比色检测富集和分离。向10.0 mL的容量瓶依次加入1.0 mL 3.5×10⁻³ g/L显色剂标准溶液、1.0 mL pH值为5.0的混合磷酸盐缓冲溶液，1.0 mL浓度为1.0×10⁻⁴ mol/L维生素C溶液和1.0 mL汞样品，定容，测量体系在528 nm波长处的吸光度A，记录吸光度倒数值1/A，计算样品中Hg²⁺的含量；将干燥普通滤纸置于显色剂标准溶液中（显色剂浓度为3.5×10⁻³ g/L、pH值为5.0，维生素C的浓度为1.0×10⁻⁴ mol/L）浸泡过夜，干燥，制得壳聚糖‑纳米金功能化比色试纸或滤纸；可快速定量检测高效富集与分离环境水样品中重金属Hg²⁺，操作简单无毒无污染。

技术领域

本发明属于水环境重金属Hg²⁺的比色检测及其富集分离领域，特别涉及一种快捷检测、富集与分离重金属汞的壳聚糖-纳米金复合材料功能化比色试纸的制作及应用新技术。

背景技术

随着世界现代化进程和产业结构调整，工业污染使得很多城市被雾霾笼罩，河道干涸、土壤污染或沙漠化日益扩大。根据世界银行发布的报告《污染的成本》(The cost ofPollution)显示，全球92%的人口生活在质量低于世界卫生组织所规定安全标准的环境里；息息相关的大气污染、水污染和土壤污染已成为世界经济和社会可持续发展的重大障碍。

近年来，比色检测重金属汞离子的分析法因实验成本、过程简单、操作简便、甚至可以通过“裸眼”替代复杂昂贵的仪器直接进行检测等优点，引起了越来越多科学工作者的重视并投入研究。其中纳米-高分子复合材料，因其比表面积大、富集力度强，同时还具有良好的组分间的协同效应、稳定性高、易提取和回收利用、减少对环境造成二次污染等优点。课题组前期成功构筑了一种基于石墨烯-金纳米复合材料比色法检测、富集与分离水环境中重金属Hg²⁺的新方法[授权专利号: ZL201310752506.3]，具有操作简单、响应速度快、选择性好，可快速定量检测、高效富集与分离环境水样品中的重金属Hg²⁺。

为了进一步提高水相中 Hg²⁺比色检测的选择性与灵敏度，尤其是可视性和可操作性，本发明拟构筑一种纳米金功能化壳聚糖比色复合材料，进一步修饰到普通滤纸上，制备功能化比色检测和富集分离重金属汞离子的比色传感试纸或滤纸，探讨它们在比色传感、富集与分离环境重金属离子等方面的应用，实现对水样中的重金属Hg²⁺快速有效地裸眼比色检测、富集与分离，操作简单、无毒无污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种快捷检测、富集与分离重金属汞离子比色试纸或滤纸的制作及应用新技术，该方法具有操作简单，响应速度快，选择性好，灵敏度高等优点，可快速地对环境水样品中重金属Hg²⁺进行定量比色检测和高效富集与分离。

本发明的一种快捷检测、富集与分离重金属汞离子比色试纸的制作及应用新技术，包括：

(1) 壳聚糖-纳米金复合材料的制备

准确称取0.375 g (0.025 mol) 壳聚糖，置于100 mL圆底烧瓶中，依次加入35.0mL去离子水和0.7 mL冰醋酸，55 ^oC下水浴溶胀5.0 h后，滴加3.0 mL 10.0 g/L氯金酸，搅拌15 min后再向圆底烧瓶中加115.0 mL去离子水，继续搅拌45 min，升温到85 ^oC；滴加0.75mL 0.1 mol/L Vc，氯金酸快速被还原成纳米金，溶液呈深红色，保温20 min后停止加热，搅拌冷却到室温；减压抽滤，用去离子水充分洗涤，滤饼于60 ^oC下真空干燥，得深红色壳聚糖-纳米金复合材料；