CN108181275A - 一种铽磺酸配合物的制备方法、水中Cd2+的检测方法 - Google Patents

一种铽磺酸配合物的制备方法、水中Cd2+的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铽磺酸配合物的合成方法、水中Cd2+的检测方法，合成方法使用吡啶‑3‑磺酸与Tb(NO3)3·6H2O反应制得配合物，制备的配合物具有水溶性好，合成方法简单，发光效率高且稳定性良好等优点；此外，基于Cd2+对体系的发光强度有明显的猝灭作用从而建立的一种检测水中Cd2+的电化学检测方法，该方法具有信号响应快，选择性好，灵敏度高等优点。

Description

一种铽磺酸配合物的制备方法、水中Cd2+的检测方法
技术领域
本发明涉及稀土金属发光材料技术领域，具体涉及一种铽磺酸配合物的制备方法、水中Cd2+的检测方法。
背景技术
电致化学发光(ECL)作为一种高灵敏的分析方法已被广泛应用于各个领域中。与传统的电化学方法相比，电致化学发光拥有其独特的优势如，灵敏度高，稳定性好，背景低，反应时空可控。随着电致化学发光分析技术的发展，已与其他多种分析方法联用如，高效液相色谱(HPLC)，毛细管电泳(CE)，质谱(MS)等。而金属配合物具有较好的电化学性质和优异的电致化学发光性能，在构建电致化学发光传感器上是具有潜在应用价值的一类材料。然而，到目前为止，大部分金属配合物的研究都集中在[Ru(bpy)3]2+。因此，开发一些新颖高效的ECL试剂并拓展他们在分析化学领域的潜在应用是一项刻不容缓的任务。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种铽磺酸配合物的制备方法、水中Cd2+的检测方法，该配合物具有水溶性好，合成方法简单，发光效率高且稳定性良好等优点；此外，基于Cd2+对体系的发光强度有明显的猝灭作用从而建立的一种检测水中Cd2+的电化学检测方法，该方法具有信号响应快，选择性好，灵敏度高等优点。
本发明采用的技术方案是：
一种铽磺酸配合物的制备方法，步骤包括：
A、将吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O分别溶于水中制得混合液，水浴中加热反应，制得配合物溶液；
所述吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O在混合液中的物质的量浓度分别为0.03-0.1mol/L、0.13-0.5mol/L；优选物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.25mol/L；
所述水浴加热的温度为60-75℃，反应时间为12h以上；优选水浴加热的温度为70℃，反应时间18-24h；
B、将配合物溶液浓缩，蒸干水分，加入乙腈溶剂，溶解后过滤，将滤液在0-5℃下保存至铽磺酸配合物析出，即制得铽磺酸配合物；优选将滤液在4℃下保存至铽磺酸配合物析出；
所述配合物在乙腈中浓度为0.025-0.1mol/L；优选配合物在乙腈中浓度为0.05mol/L；
一种水中Cd2+的检测方法，步骤包括：
a、取铽磺酸配合物、K2S2O8溶于pH为4.0-5.5的缓冲溶液中制得混合溶液，然后将混合溶液放入电解池中；
所述铽磺酸配合物、K2S2O8在缓冲溶液中的浓度分别为2.5×10-3-10×10-3mol/Lmol/L、0.005-0.02mol/L；优选铽磺酸配合物、K2S2O8在缓冲溶液中的浓度分别为5×10- 3mol/L、0.01mol/L；
所述缓冲溶液选自乙酸-乙酸钠缓冲溶液、硼砂缓冲溶液或Tris–盐酸缓冲溶液中的一种，优选乙酸-乙酸钠缓冲溶液；
b、将相同体积的不同浓度Cd2+的标准溶液分别加入到对应的混合溶液中，测定加入不同浓度的Cd2+的标准溶液之后的混合溶液中的配合物的电化学发光强度；以电化学发光强度为纵坐标，以不同浓度的Cd2+的标准溶液的浓度为横坐标建立标准曲线或者计算出曲线方程；
c、将含有未知Cd2+浓度的水溶液按步骤b的方法检测配合物的电化学发光强度，然后根据标准曲线或者曲线方程计算出未知Cd2+浓度的水溶液的Cd2+浓度。
本发明首先以配位方式灵活多样的吡啶磺酸为配体通过水浴加热反应合成制得铽磺酸发光材料以构建电化学传感平台。该电化学传感器基于Cd2+的加入对体系的发光强度有明显的猝灭作用从而可以实现对水中的Cd2+进行快速高灵敏检测，该检测方法选择性好抗干扰力强，且具有较高的灵敏度，较低的检测限。
附图说明
图1是实施例1制备的铽磺酸配合物的荧光光谱图；
图2是实施例1制备的铽磺酸配合物的电化学发光光谱图；
具体实施方式 (请注意实施例中各组分的量应与发明内容中的含量范围相对应，实施例中各组分的量不得超过发明内容中的含量范围)
实施例1
先将水合硝酸铽与吡啶-3-磺酸在水中进行混合得混合液，吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O在混合液中的物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.25mol/L；放置于水浴锅中在70℃下加热24h后取出；
接着，将配合物溶液通过旋转蒸发浓缩，蒸干水分，并溶于乙腈溶剂中，过滤除去杂质得到浓度为0.05mol/L的配合物乙腈溶液，在4℃保存至析出固体颗粒，得到铽磺酸配合物。
实施例2
先将水合硝酸铽与吡啶-3-磺酸在水中进行混合得混合液，吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O在混合液中的物质的量浓度分别为0.1mol/L、0.5mol/L；放置于水浴锅中在65℃下加热24h后取出；
接着，将配合物溶液通过旋转蒸发浓缩，蒸干水分，并溶于乙腈溶剂中，过滤除去杂质得到浓度为0.08mol/L的配合物乙腈溶液，在4℃保存至析出固体颗粒，得到铽磺酸配合物。
实施例3
先将水合硝酸铽与吡啶-3-磺酸在水中进行混合得混合液，吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O在混合液中的物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.25mol/L；放置于水浴锅中在75℃下加热18h后取出；
接着，将配合物溶液通过旋转蒸发浓缩，蒸干水分，并溶于乙腈溶剂中，过滤除去杂质得到浓度为0.05mol/L的配合物乙腈溶液，在0℃保存至析出固体颗粒，得到铽磺酸配合物。
用F-4600型荧光分光光度计测得实施例1中制备的铽磺酸配合物的荧光光谱图，结果见图1。
对实施例1中制备的铽磺酸配合物进行电化学表征发光光谱表征，结果如图2所示：观察到450-650nm范围内有四个峰与Tb的5D4-7FJ跃迁有关，与图1荧光光谱结果一致，证明铽磺酸配合物成功合成。
在25℃下，取12个电解池，并分别加入250μL摩尔浓度为5×10-3mol/L的铽磺酸配合物溶液和2000μL浓度为0.05mol/L的乙酸-乙酸钠缓冲溶液以及250μL浓度为0.1mol/LK2S2O8溶液，而后向上述电解池中分别加入50μL浓度为0mol/L、10-9mol/L、10-8mol/L、10- 7mol/L、10-6mol/L、5×10-6mol/L、10-5mol/L、5×10-5mol/L、10-4mol/L、5×10-4mol/L、10- 3mol/L的Cd2+标准溶液，并分别加水定容至2.5mL，检测其电化学发光(ECL)强度，得到工作曲线的曲线方程为lgΔI＝4.45985+0.17919c，式中ΔI为ECL强度的变量ΔI，c为Cd2+的浓度。
将Cd2+标准溶液的浓度为12.5nmol/L、25.0nmol/L的水样作为未知浓度的Cd2+水样，经滤膜过滤后，按照上述方法进行操作，检测其ECL强度，按照上述方程计算得出水样中Cd2+的浓度分别为12.7nmol/L、26.2nmol/L，回收率分别为102％、105％。

Claims (9)

1.一种铽磺酸配合物的制备方法，步骤包括：
A、将吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O分别溶于水中制得混合液，水浴中加热反应，制得配合物溶液；
B、将配合物溶液浓缩，蒸干水分，加入乙腈溶剂，溶解后过滤，将滤液在0-5℃下保存至铽磺酸配合物析出，即制得铽磺酸配合物；优选将滤液在4℃下保存至铽磺酸配合物析出。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A中吡啶-3-磺酸、Tb(NO3)3·6H2O在混合液中的物质的量浓度分别为0.03-0.1mol/L、0.13-0.5mol/L；优选物质的量浓度分别为0.05mol/L、0.25mol/L。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述水浴加热的温度为60-75℃，反应时间为12h以上。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤A中水浴加热的温度为70℃，反应时间18-24h。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤B中配合物在乙腈中浓度为0.025-0.1mol/L；优选配合物在乙腈中浓度为0.05mol/L。
6.一种水中Cd2+的检测方法，步骤包括：
a、取铽磺酸配合物、K2S2O8溶于pH为4.0-5.5的缓冲溶液中制得混合溶液，然后将混合溶液放入电解池中；
b、将相同体积的不同浓度Cd2+的标准溶液分别加入到对应的混合溶液中，测定加入不同浓度的Cd2+的标准溶液之后的混合溶液中的配合物的电化学发光强度；以电化学发光强度为纵坐标，以不同浓度的Cd2+的标准溶液的浓度为横坐标建立标准曲线或者计算出曲线方程；
c、将含有未知Cd2+浓度的水溶液按步骤b的方法检测配合物的电化学发光强度，然后根据标准曲线或者曲线方程计算出未知Cd2+浓度的水溶液的Cd2+浓度。
7.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于：所述步骤a中所述铽磺酸配合物、K2S2O8在缓冲溶液中的浓度分别为2.5×10-3-10×10-3mol/L mol/L、0.005-0.02mol/L；优选铽磺酸配合物、K2S2O8在缓冲溶液中的浓度分别为5×10-3mol/L、0.01mol/L。
8.如权利要求6所述的检测方法，其特征在于：所述步骤a中缓冲溶液选自乙酸-乙酸钠缓冲溶液、硼砂缓冲溶液或Tris–盐酸缓冲溶液中的一种。
9.如权利要求8所述的检测方法，其特征在于：所述缓冲溶液为乙酸-乙酸钠缓冲溶液。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110724277A (zh) * 2019-11-28 2020-01-24 河南理工大学 一种Cr基金属-有机框架材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713736A (zh) * 2009-12-22 2010-05-26 浙江大学 稀土配合物荧光探针对金霉素药物的测定方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101713736A (zh) * 2009-12-22 2010-05-26 浙江大学 稀土配合物荧光探针对金霉素药物的测定方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YINGGUI ZHU ET AL.: "Electrogenerated chemiluminescence behavior of Tb complex and its application in sensitive sensing Cd2+", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110724277A (zh) * 2019-11-28 2020-01-24 河南理工大学 一种Cr基金属-有机框架材料及其制备方法
CN110724277B (zh) * 2019-11-28 2021-08-24 河南理工大学 一种Cr基金属-有机框架材料及其制备方法

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