[发明专利]一种基于三通道荧光阵列传感检测汞离子、镉离子和/或铅离子的方法

说明书

本发明公开了一种基于三通道荧光阵列传感检测汞离子、镉离子和/或铅离子的方法，它包括三个溶液检测通道；其中第一溶液检测通道采用金纳米簇形成的荧光溶液I检测待测溶液中镉离子和铅离子的响应结果；第二溶液检测通道采用金纳米簇与氮掺杂碳点形成的复合荧光溶液II检测待测溶液中的镉离子浓度，第三溶液检测通道采用氮掺杂碳点形成的荧光溶液III检测待测溶液中的汞离子浓度；其中不同溶液检测通道通过测量引入待检测溶液反应前后的荧光强度变化构建与待检测离子浓度之间的含量关系。本发明所述检测方法涉及的灵敏度高、特异性好、操作简单，可实现真实样品中镉离子、铅离子和汞离子的快速高效检测，适合推广应用。

技术领域

本发明属于化学分析检测技术领域，具体涉及一种基于三通道荧光阵列传感检测镉离子、铅离子和汞离子的新方法。

背景技术

重金属污染问题在人类生活环境中广泛存在，主要通过水、土壤和空气等媒介转移并富集于药品(中药材)与食品中。重金属在体内极易积蓄，长期摄入被污染的药品食品，会导致不可逆的肝肾功能衰竭和中枢神经损伤，对此国家已出台多项规定严令控制药品食品中的重金属污染问题。

目前，严重的重金属污染主要包括镉离子(Cd²⁺)、铅离子(Pb²⁺)、汞离子(Hg²⁺)、铬离子(Cr³⁺)和砷离子(As³⁺)，针对这些重金属污染物，通常采用原子荧光光谱法和冷原子吸收光谱法等传统检测手段进行测量。但这些方法，存在需要借助大型仪器、成本高、操作难、耗时久等问题，不利于推广应用。因此，进一步建立一种灵敏度高、特异性好、成本低廉、快速便捷的新方法具有极高的实际意义。

发明内容

本发明的主要目的在于针对现有技术存在的不足，提供一种基于三通道荧光阵列传感检测镉离子、铅离子和汞离子污染物的方法；利用金纳米簇和氮掺杂的碳点在特定pH的缓溶液体系中与镉离子、铅离子和汞离子进行特异性结合，促使荧光产生增强或猝灭效果，然后通过比较特异性结合前后的荧光强度和色变，实现对镉离子、铅离子和汞离子的定性定量检测；该方法工艺简单、绿色环保、成本低、易普及、可投入工业化生产，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于三通道荧光阵列传感检测汞离子、镉离子和/或铅离子的方法，其特征在于，它包括三个溶液检测通道；其中第一溶液检测通道采用金纳米簇形成的荧光溶液I检测待测溶液中镉离子和或铅的响应结果；第二溶液检测通道采用金纳米簇与氮掺杂碳点形成的复合荧光溶液II检测待测溶液中的镉离子浓度，第三溶液检测通道采用氮掺杂碳点形成的荧光溶液 III检测待测溶液中的汞离子浓度；其中不同溶液检测通道通过测量引入待检测溶液反应前后的荧光强度变化构建与待检测离子浓度之间的含量关系。

上述方案中，所述荧光强度的激发波长为320-380nm。

上述方案中，所述待检测离子浓度含量关系的构建方法包括建立标准曲线、建立基于荧光强度数据的逻辑装置或拍照提取RGB值的可视化手段。

上述方案中，可采用第一溶液检测通道分别检测含镉离子待检测溶液或含铅离子待检测溶液中镉离子或铅离子的浓度，或对待测溶液中是否存在镉离子和/或铅离子进行判定。

上述方案中，所镉离子或铅离子的浓度的检测方法包括：向第一溶液检测通道加入不同已知浓度的镉离子或铅离子溶液的待检溶液，采用荧光分光光度计检测反应前溶液体系的荧光强度F₀¹，静置反应，然后检测静置反应后所得溶液体系的荧光强度F₁¹；建立静置反应前后的荧光强度变化F₁¹/F₀¹与镉离子或铅离子浓度之间的线性关系，得关于镉离子或铅离子浓度的标准曲线。