CN102621091B - 一种快速检测溶液中铜离子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速检测溶液中铜离子的方法，包括：将具有还原性的水溶性化合物与含贵金属的水溶性化合物在保护剂多羟基水溶性化合物中反应，获得含有多羟基水溶性化合物修饰的贵金属纳米粒子的检测液；提供两份相同且等量的上述检测液，将等体积的不含铜离子的溶液和被检测溶液分别加入所述两份检测液中，形成相应的第一混合溶液和第二混合溶液；根据第二混合溶液的颜色相对于第一混合溶液的颜色变化或者根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位的变化，判断被检测溶液中是否存在铜离子；所述的铜离子为二价铜离子。该方法简单、设计灵活，不需要大型的仪器，灵敏度和选择性高、稳定性强、检测结果重现性好、成本低。

Description

一种快速检测溶液中铜离子的方法

技术领域

本发明涉及离子检测领域，具体涉及一种快速检测溶液中铜离子的方法。

背景技术

随着工业的快速发展，工业“三废”(废水、废气、废渣)对环境的危害日益突出，尤其是来自工矿、化工、电池、电镀等工业废水对水体的破坏十分严重。大量的重金属伴随废水流入河流、湖泊和海洋，导致污染。重金属污染已成为我国主要的环境问题之一。重金属毒性大、难降解，进入水体后可以直接通过饮用水或生活用水作用于人体，也能被水生动植物富集吸收，通过食物链危害人畜的安全。随着人们对环境污染问题的日益关注，环境中重金属离子的检测显得日益重要。

对于毒性较强的重金属离子如汞、镉、铬、铅的研究已很广泛，但铜离子过量同样会对人体造成非常大的危害。过量的铜离子对许多水生生物有极大的负面作用，缘由是它与蛋白质中的巯基结合，干扰巯基酶的活性。目前，铜的污染主要来源于电镀、冶金、化工等行业。

Cu²⁺是一种广泛存在于环境中的常见重金属离子，它在人体内的适量存在有益于维持机体的正常工作，如参与体内的造血作用、酶反应以及一些氧化还原过程等。若体内Cu²⁺的代谢平衡受到破坏，则有可能导致一系列疾病，如慢性肝病变、细胞中毒和威尔森(Wilson)综合症等。例如，2011年08月09日江西瑞昌发生自来水中毒事件，即为饮用铜超标的水源所致。人体铜中毒表现为腹痛，皮疹、腹泻、呕吐，呕吐物为绿色。据报道，当铜超过人体需要量的100～150倍时，可引起坏死性肝炎和溶血性贫血。可溶性铜盐都有毒，主要是铜离子能使蛋白质变性，失去生理活性。

在众多检测重金属-包括铜离子的手段中，相比于原子吸收光谱法、原子发射光谱法和电化学方法等，紫外可见分光光度法具有分析快速和仪器简单的特点。因为原子吸收光谱法测定元素谱线有干扰、灵敏度不高、分析时间长、线性范围小等缺点。电感耦合等离子体-质谱法虽然检测限低，但其价格昂贵，且易受污染。电感耦合等离子-发射光谱法比起电感耦合等离子体-质谱法，灵敏度略低。电化学方法现场及时性差且伴随离子干扰严重。虽然传统方法的应用比较成熟，但是其所需仪器价格昂贵，携带不方便。

现有的检测水溶液中铜离子的方法有多种。中国专利申请CN200710063036.4中公开了一种可用于金属离子检测的试剂，以含有小分子酯类化合物ODOPB-DBC的有机溶剂为基础，可以方便快速地对多种浓度的金属离子进行检测，检测范围包括铈、铁、铜、汞、铅、镍、钴、锌、银、锰金属离子进行响应检测。但对试剂的要求较高。

中国专利ZL 200710177232.4中公开了一种直接用眼睛定性检测溶液中Cu²⁺的方法，该方法分别合成末端炔基功能化的硫醇和末端叠氮基功能化的硫醇，用柠檬酸钠作稳定剂制备粒径为14nm的金纳米粒子，通过配体交换的方法，分别在金纳米颗粒的表面自组装形成末端带有炔键和叠氮基团的单分子层。将两种表面修饰后的金纳米粒子混合，加五水硫酸铜和还原剂，还原形成的Cu(I)作为催化剂，使炔键和叠氮基团发生成环反应，导致金纳米粒子聚积，通过肉眼观察金纳米粒子的颜色及沉淀现象的变化来检测溶液中的Cu²⁺。但该方法步骤较多，操作复杂。

中国专利ZL 200810106412.8中公开了一种铜离子试纸，包括显色片和显色片上的显色物质螺吡喃，显色片可以是层析、定性或定量滤纸，使用简便，灵敏度较高，选择性和稳定性较好且容易保存，适用于检测水溶液中的二价铜离子浓度。

中国专利申请CN200910152440.8中公开了一种水溶液中阳离子的检测方法，基于纳米-核酸共聚物体系，利用核酸与阳离子相互络合作用而导致体系熔融温度升高，使得溶液颜色变化滞后的特性，通过肉眼或简单的仪器设备判别溶液颜色的变化，即可快速检测水溶液体系中的毒性阳离子如：二价铜离子。但该方法所用的原料核酸成本较高，且对检测温度有要求。

中国专利ZL 200810070917.3中公开了一种铜离子荧光探针，将聚乙烯亚胺(PEI)配置成聚乙烯亚胺水溶液，过滤后倒入聚四氟乙烯内衬中用不锈钢外套密封，反应后蒸出溶剂，得到黄色粘稠液体状的铜离子荧光探针，可应用于生物组织和环境污水中铜离子的检测。该探针具有广泛的使用价值。中国专利ZL 201010023121.X中公开了一种ZnSe纳米荧光探针材料应用于水溶液中铜离子或镍离子的快速测定，该方法灵敏度高，准确性好，测定过程快速、稳定。

因此，设计出简单、易携带、灵敏度高且稳定性强、检测结果重现性好、所需成本低的检测方法势在必行。寻求一种快速而灵敏的检测Cu²⁺的方法具有重要的科学与实际意义。

发明内容

本发明提供了一种快速检测溶液中铜离子的方法，该方法可简单、快速、灵敏地检测溶液中的Cu²⁺。

一种快速检测溶液中铜离子的方法，包括步骤：

(1)将具有还原性的水溶性化合物与含贵金属的水溶性化合物在保护剂多羟基水溶性化合物中反应，获得含有多羟基水溶性化合物修饰的贵金属纳米粒子的检测液；

(2)提供两份相同且等量的上述检测液，将等体积的不含铜离子的溶液和被检测溶液分别加入所述两份检测液中，形成相应的第一混合溶液和第二混合溶液；

其中，不含铜离子的溶液与被检测溶液的溶剂相同；

(3)根据第二混合溶液的颜色相对于第一混合溶液的颜色变化或者根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位的变化，判断被检测溶液中是否存在铜离子；

所述的铜离子为二价铜离子。

所述的具有还原性的水溶性化合物能够和含贵金属的水溶性化合物经还原反应形成贵金属纳米材料；而保护剂多羟基水溶性化合物能够和贵金属纳米材料经物理反应或者化学反应在内核贵金属纳米材料表面通过一定的相互作用如化学键或静电吸附等作用得到含有多羟基水溶性化合物修饰的贵金属纳米粒子，能够提供用于下一步修饰或反应的官能团。

所述的具有还原性的水溶性化合物作为还原剂，可选用葡萄糖、己酮糖、L-甘油醛、乳糖、麦芽糖、戊醛糖、半乳糖、L-抗坏血酸、D-甘露吡喃糖、还原性的氨基酸中的一种或两种以上；所述的还原性的氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、鸟氨酸中的一种或两种以上；选用两种以上时，各化合物之间的比例没有严格的限制，可为任意比例。

所述的含贵金属的水溶性化合物选用含金的水溶性化合物、含铂的水溶性化合物、含银的水溶性化合物中的一种或两种以上；优选硝酸银、硫化金、氰化亚金钾、亚硫酸金钠、六氯合铂金、氯化金、磷酸银、氯金酸、六氯合铂酸中的一种或两种以上；选用两种以上时，各化合物之间的比例没有严格的限制，可为任意比例。

所述的多羟基水溶性化合物作为表面保护剂，可选用水溶性淀粉、环糊精、纤维素、半纤维素、糖原、氨基聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、壳聚糖、菊糖中的一种或两种以上；可排除其它非被测金属离子的干扰；选用两种以上时，各化合物之间的比例没有严格的限制，可为任意比例。

步骤(1)中，所述的反应条件为在氢氧化钠水溶液中搅拌反应至少2h；采用氢氧化钠水溶液提供碱性环境，进一步促使反应进行。

所述的检测液的pH值优选为2.5-4.0，可满足不同的体系对pH值的最佳要求，适当的pH不但可以节省检测时间和排除非检测物质的干扰，而且还可以提高检测限和检测灵敏度。

所述的不含铜离子的溶液与被检测溶液的溶剂可选自水或有机溶剂，所述的有机溶剂可选用乙醇。所述的被检测溶液可以是环境中的水样，也可以是其他环境中样品溶于水或有机溶剂形成的溶液，如固态的环境样品、大气中的环境样品处理后形成的溶液、生物医学中的尿液、血液等溶解在水或乙醇中形成的溶液。

判断所述被检测溶液是否含有Cu²⁺的方法具体为：如果所述第二混合溶液的颜色相对于所述第一混合溶液的颜色发生变化或所述第二混合溶液相对于所述第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位发生变化，则判定被检测液中含有Cu²⁺；如果所述第二混合溶液的颜色相对于所述第一混合溶液的颜色没有变化或所述第二混合溶液相对于所述第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位没有变化，则判定被检测溶液中不含Cu²⁺。

根据第二混合溶液的颜色相对于第一混合溶液的颜色变化所需时间判断被检测溶液中铜离子的浓度范围或者根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位变化，依据标准工作曲线计算被检测溶液中铜离子的含量。

所述的被检测液中Cu²⁺的浓度越高，第二混合溶液的颜色变化所需时间越短。

根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸光度变化，计算被检测溶液中Cu²⁺的含量，是按照本领域现有的标准工作曲线法进行计算的，具体包括：

预先按照所述第二混合溶液的配制方法配制一系列不同Cu²⁺浓度的溶液，分别在200nm-1100nm检测紫外可见吸收强度，以各溶液的紫外可见吸收强度为纵坐标，各溶液的浓度为横坐标，绘制标准工作曲线；在相同条件下检测第二混合溶液的紫外可见吸收强度，通过标准工作曲线得出第二混合溶液中Cu²⁺的浓度(即含量)。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明基于贵金属纳米粒子-多羟基水溶性化合物体系，利用贵金属纳米粒子与多羟基水溶性化合物及Cu²⁺间的相互作用，引起贵金属纳米粒子表面等离子体的共振吸收发生变化，导致贵金属纳米粒子颜色和紫外可见吸收强度或峰位发生变化，从而达到快速、高效灵敏检测溶液中铜离子的目的。该方法简单、设计灵活，不需要大型的仪器设备，灵敏度和选择性高、稳定性强、检测结果重现性好、所需成本低，工作量相对较小、无毒、环保、快速、高效，且取样量少，适用于湖泊、河流水质调查、污水排水口水质检测、户外活动紧急用水安全检测和生活用水等各种水样的检测，并且可以用于食品、血液、尿液的检测，应用范围较广。

本发明方法可直接通过肉眼判别溶液颜色的变化实现对溶液中Cu²⁺的裸眼比色检测，也可以通过简单的仪器设备实现快速检测溶液体系中的Cu²⁺。由于被检测溶液中所含金属铜离子的量不同，以至于贵金属纳米粒子溶液的颜色变化的时间快慢和颜色深浅不同，能够实现对被检测的金属铜离子进行定性和定量的检测。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M(mol/L)D-葡萄糖水溶液15μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(质量百分浓度0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.0。

(3)水样中Cu²⁺的检测：

准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.0的检测液；分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即颜色变浅或变无色，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变浅或变无色，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变浅或变无色，则判定水样中含有Cu²⁺，且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L，如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例2

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液15μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶3的盐酸水溶液调节检测液的pH值到2.5。

(3)人体血液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人血液制品，利用强酸盐酸消解，然后将上清液与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的血样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为2.5的检测液，再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的血样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即颜色变浅或变无色，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或未颜色变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或未颜色变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断血样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例3

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液15μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶3的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.5。

(3)人体尿液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人尿样，然后将尿样与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的尿液样品；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.5的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的尿液样品；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定尿液样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或未颜色变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定尿液样中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或未颜色变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断尿液样品中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例4

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液15μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶4的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4。

(3)工业、电镀厂水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集：在废水排放口的取样位置处每隔一段时间(如1h，2h...)采集水样，然后等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或未颜色变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例5

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液15μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶5的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4。

(3)湖水水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集，用水样采集瓶在河、湖三个不同地点的一定深度(20～50cm)处采集水样，等体积量混合成混合样品，然后用盐酸调节其pH呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断湖水水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例6

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液30μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到2.5。

(3)水样中Cu²⁺的检测：

准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为2.5的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样。

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例7

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液30μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶4的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.5。

(3)人体血液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人血液制品，利用强酸盐酸消解，然后将上清液与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的血样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.5的检测液，再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的血样；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断血样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例8

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液30μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶5的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.0。

(3)人体尿液中Cu²⁺的检测：

从医院获得病人尿样，然后将尿样与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的尿液样品；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.0的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的尿液样品；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断尿液样品中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例9

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液30μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶1的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)工业、电镀厂水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集：在废水排放口的取样位置处每隔一段时间(如1h，2h...)采集水样，然后等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例10

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M D-葡萄糖水溶液30μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)湖水水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集，用水样采集瓶在河、湖三个不同地点的一定深度(20～50cm)处采集水样，等体积量混合成混合样品，然后用盐酸调节其pH呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断湖水水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例11

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)500μL和0.2M半乳糖水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到2.5。

(3)水样中Cu²⁺的检测：

准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为2.5的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样。

(4)比色：

将试管A和B放置在室温条件下，观察试管A和B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即由红变黄或颜色变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例12

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)500μL和0.2M半乳糖水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶4的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.5。

(3)人体血液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人血液制品，利用强酸盐酸消解，然后将上清液与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的血样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.5的检测液，再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的血样；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即由红色变黄色或颜色变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色由红色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断血样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例13

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)500μL和0.2M半乳糖水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶5的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.0。

(3)人体尿液中Cu²⁺的检测：

从医院获得病人尿样，然后将尿样与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的尿液样品；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.0的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的尿液样品；

(4)比色：该步骤(4)与实施例6中的步骤(4)相同；

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即由红色变黄色或颜色变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色由红色变黄色或变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断尿液样品中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例14

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)500μL和0.2M半乳糖水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶1的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)工业、电镀厂水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集：在废水排放口的取样位置处每隔一段时间(如1h，2h...)采集水样，然后等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即由红色变黄色或颜色变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色由红色变黄色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例15

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)500μL和0.2M半乳糖水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)湖水水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集，用水样采集瓶在河、湖三个不同地点的一定深度(20～50cm)处采集水样，等体积量混合成混合样品，然后用盐酸调节其pH呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：该步骤(4)与实施例6中的步骤(4)相同；

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即由红色变黄色或颜色变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色由红色变黄色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未由红色变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断湖水水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例16

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)400μL和0.3M D-葡萄糖水溶液20μL加入到100mL(0.2％)水溶性淀粉水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1200μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有淀粉修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶3的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4。

(3)工业、电镀厂水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集：在废水排放口的取样位置处每隔一段时间(如1h，2h...)采集水样，然后等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例17

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)600μL和0.2M D-葡萄糖水溶液25μL加入到100mL(0.2％)水溶性淀粉水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的铂纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有淀粉修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶1的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.5。

(3)人体尿液中Cu²⁺的检测：

从医院获得病人尿样，然后将尿样与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的尿液样品；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.5的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的尿液样品；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变为黄色或颜色变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断尿液样品中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例18

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)400μL和0.2M D-葡萄糖水溶液10μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液900μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶3的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3。

(3)水样中Cu²⁺的检测：

准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例19

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)600μL和0.2M D-葡萄糖水溶液25μL加入到100mL(0.3％)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液900μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到2.5。

(3)人体血液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人血液制品，利用强酸盐酸消解，然后将上清液与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的血样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为2.5的检测液，再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的血样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变黄色或颜色变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断血样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例20

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)400μL和0.2M D-赖氨酸水溶液100μL加入到100mL0.3％(质量百分浓度)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1300μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶10的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)湖水水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集，用水样采集瓶在河、湖三个不同地点的一定深度(20～50cm)处采集水样，等体积量混合成混合样品，然后用盐酸调节其pH呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断湖水水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例21

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)500μL和0.2M精氨酸水溶液200μL加入到100mL(0.3％)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶4的盐酸水溶液调节检测液的pH值到3.5。

(3)人体尿液中Cu²⁺的检测：

从医院获得病人尿样，然后将尿样与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的尿液样品；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为3.5的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的尿液样品；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定尿液样品中含有Cu²⁺；且尿液样品中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断尿液样品中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例22

(1)检测液的制备：

取六氯合铂酸水溶液(5mM)600μL和0.2M D-葡萄糖水溶液200μL加入到100mL(0.3％)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的铂纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶2的盐酸水溶液调节检测液的pH值到2.5。

(3)人体血液中Cu²⁺的检测

从医院获得病人血液制品，利用强酸盐酸消解，然后将上清液与水等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，获得待检测的血样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为2.5的检测液，再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的血样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变黄色或颜色变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变黄色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变黄色或变浅，则判定血样中含有Cu²⁺；且血样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断血样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例23

(1)检测液的制备：

取AgNO₃水溶液(0.3mol/L)500μL和0.2M乳糖水溶液40μL加入到100mL水溶性淀粉水溶液(0.2％)中，在搅拌下加入0.1M NaOH水溶液1000μL，搅拌2h，即获得含有可溶性淀粉修饰的银纳米粒子的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有淀粉修饰的银纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶5的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)湖水水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集，用水样采集瓶在河、湖三个不同地点的一定深度(20～50cm)处采集水样，等体积量混合成混合样品，然后用盐酸调节其pH呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变无色或颜色变浅，则判定湖水中含有Cu²⁺；且湖水水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水中含有Cu²⁺；且湖水水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变无色或颜色未变浅，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变无色或变浅，则判定湖水水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则，判断湖水水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

实施例24

(1)检测液的制备：

取氯金酸水溶液(0.5mM)600μL和0.2M半乳糖水溶液80μL加入到100mL(0.3％)环糊精水溶液中，在搅拌下加入0.1M NaOH溶液1500μL，搅拌2h，即获得含有环糊精修饰的金纳米材料的检测液。

(2)检测条件优化：

取20mL步骤(1)中制得的含有环糊精修饰的金纳米粒子的检测液，用盐酸与水的体积比为1∶5的盐酸水溶液调节检测液的pH值到4.0。

(3)工业、电镀厂水样中Cu²⁺的检测：

待检测水样采集：在废水排放口的取样位置处每隔一段时间(如1h，2h...)采集水样，然后等体积量混合成混合样品，之后用盐酸水溶液调节其pH使其呈酸性，以免影响检测效果，得到待检测水样；准备两个相同规格的试管A和试管B；分别向试管A和试管B中加入9.5mL上述pH值为4的检测液；再分别向试管A和试管B中加入0.5mL超纯水和0.5mL待检测的水样；

(4)比色：

将试管A和试管B放置在室温条件下，观察试管A和试管B中溶液的变化情况。

五分钟内，如果试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液颜色发生变化即变灰色或颜色变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度大于或等于10^-5mol/L。

如果5min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置20min，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于10^-6mol/L且小于等于10^-5mol/L。

如果20min后试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色没有发生变化即未变灰色或颜色未变深，继续在室温条件下放置1.5h，再观察颜色变化，若试管B中溶液的颜色相对于试管A中溶液的颜色变灰色或变深，则判定工业、电镀厂水样中含有Cu²⁺；且水样中Cu²⁺的浓度大于等于5×10^-7mol/L且小于等于10^-6mol/L。如果试管B中溶液的颜色没有变化，则判断工业、电镀厂水样中Cu²⁺浓度低于5×10^-7mol/L或不含Cu²⁺。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种快速检测溶液中铜离子的方法，包括步骤：

（1）将具有还原性的水溶性化合物与含贵金属的水溶性化合物在保护剂多羟基水溶性化合物中反应，获得含有多羟基水溶性化合物修饰的贵金属纳米粒子的检测液；

所述的具有还原性的水溶性化合物为葡萄糖、己酮糖、L-甘油醛、乳糖、麦芽糖、戊醛糖、半乳糖、L-抗坏血酸、D-甘露吡喃糖、还原性的氨基酸中的一种或两种以上；所述的还原性的氨基酸为赖氨酸、精氨酸、组氨酸、鸟氨酸中的一种或两种以上；

所述的含贵金属的水溶性化合物为含金的水溶性化合物、含铂的水溶性化合物、含银的水溶性化合物中的一种或两种以上；

所述的多羟基水溶性化合物为水溶性淀粉、环糊精、纤维素、半纤维素、糖原、氨基聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖、壳聚糖、菊糖中的一种或两种以上；

所述的化学反应条件为在氢氧化钠水溶液中搅拌反应至少2h；

所述的检测液的pH值为2.5-4.0；

（2）提供两份相同且等量的上述检测液，将等体积的不含铜离子的溶液和被检测溶液分别加入所述两份检测液中，形成相应的第一混合溶液和第二混合溶液；

其中，不含铜离子的溶液与被检测溶液的溶剂相同，选自水或有机溶剂；

（3）根据第二混合溶液的颜色相对于第一混合溶液的颜色变化或者根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位的变化，判断被检测溶液中是否存在铜离子；

所述的铜离子为二价铜离子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含贵金属的水溶性化合物为硝酸银、硫化金、氰化亚金钾、亚硫酸金钠、六氯合铂金、氯化金、磷酸银、氯金酸、六氯合铂酸中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙醇。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第二混合溶液的颜色相对于第一混合溶液的颜色变化所需时间判断被检测溶液中铜离子的浓度范围或者根据第二混合溶液相对于第一混合溶液紫外可见吸收强度或峰位变化，依据标准工作曲线计算被检测溶液中铜离子的含量。