CN109580564B - 一种检测水中汞离子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测水中汞离子的方法，是以反式七元瓜环与Hoechst‑33258制备得到的超分子配合物作为荧光探针，以该荧光探针对水中的Hg²⁺进行检测。本发明具有检测成本低，检测过程简单、灵敏和快速的特点。

Description

一种检测水中汞离子的方法

技术领域

本发明涉及一种汞离子的检测方法，特别是一种检测水中汞离子的方法。

背景技术

随着经济的高速发展，能源、资源大量消耗，造成了一些汞污染问题。目前，汞离子的分析方法主要采用原子吸收光谱法，原子荧光光谱法，色谱法，电化学分析法以及分光光度法等。这些方法准确度及灵敏度均较高，但需昂贵的仪器及专业的检测技术人员，成本较高。

荧光分子探针，由于具有高灵敏度、测试成本低廉、样品处理及操作简单、测定方法快捷和实时检测等优点而备受青睐。因此，设计一种简单、灵敏、快速的水中汞离子的荧光检测方法是有意义的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种检测水中汞离子的方法。本发明具有检测成本低，检测过程简单、灵敏和快速的特点。

本发明的技术方案：一种检测水中汞离子的方法，是以反式七元瓜环与Hoechst-33258制备得到的超分子配合物作为荧光探针，以该荧光探针对水中的Hg²⁺进行检测。

前述的检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水呈酸性，得A品；

2)将荧光探针加入A品中，得B品，B品中荧光探针浓度为1.00x10^-5M；

3)对B品进行荧光发射光谱测定，根据测定结果判断待测水中是否含有Hg²⁺。

前述的检测水中汞离子的方法，所述A品的pH值为2-7。

前述的检测水中汞离子的方法，所述A品的pH值为2。

前述的检测水中汞离子的方法，步骤3)的具体检测方法是：以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

前述的检测水中汞离子的方法，所述荧光探针通过如下方法制备：将反式七元瓜环与Hoechst-33258溶于HCl水溶液中即可。

前述的检测水中汞离子的方法，所述荧光探针的制备方法具体如下：先配置pH＝2的HCl水溶液，再将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液。

本发明的有益效果

本发明通过反式七元瓜环与Hoechst-33258反应制得的超分子配合物作为荧光探针，通过该荧光探针对水中Hg²⁺进行检测，与传统的检测方法相比，本发明利用荧光探针检测进行检测，无需价格昂贵的设备，且原料价格较低，大大降低了检测的成本。

同时，本发明的检测方法是以反式七元瓜环与Hoechst-33258形成的超分子配合物作为探针，根据实际检测试验，其检测方法简单，且反应灵敏，测试结果过程非常快速。

为充分说明本发明的效果，发明人做了如下实验：

选择性试验：

将本发明荧光探针置于酸性水溶液中，其固定激发波长347nm，发射波长为480nm，狭缝5nm，电压520v时的荧光发射强度值。于本发明荧光探针的酸性水溶液中分别加入金属离子(Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Cs⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Sr²⁺，Ba²⁺，Al³⁺，Pb²⁺，Zn²⁺，Cd²⁺，Hg²⁺，Cu²⁺，Ni²⁺，Co²⁺，Fe^{3 +}，Fe²⁺，Mn²⁺，Cr³⁺，Y³⁺)，对比每一种金属离子加入后的荧光发射强度，如图1所示，通过图2可以看出，Hg²⁺加入后对应480nm处荧光发射强度猝灭，而其他金属离子的加入并没有造成溶液荧光强度在480nm处淬灭，说明该荧光探针具有较高的选择性。

抗干扰性实验：

将本发明荧光探针置于酸性水溶液中，其固定激发波长347nm，发射波长为480nm，狭缝5nm，电压520v时的荧光发射强度值。于本发明荧光探针的酸性水溶液中分别加入Hg²⁺和其他干扰离子(Li⁺，Na⁺，K⁺，Mg²⁺，Ca²⁺，Ba²⁺，Al³⁺，Pb²⁺，Cu²⁺，Fe³⁺，Fe²⁺，Mn²⁺，Cl^-，Br^-，I^-，OH^-，NO^3-，CO₃ ^2-，SO₄ ^2-，ClO^4-)，对比荧光发射强度，结果如图3所示，说明该荧光体系具有一定的抗干扰能力。

实际样品检测：

取实验室自来水，滤纸过滤离心机离心后，取上层溶液用0.2μm水相滤膜过滤，加入少量酸调节使水样的pH＝2作为待测液，检测水样，未发现水样中有Hg²⁺的存在；取10mL的容量瓶若干，在这一基础上，采用标准加入法分别加入一定浓度的Hg²⁺标准溶液，使其浓度范围在0-12×10^-5mol/L，加入pH＝2的荧光探针溶液1mL，然后用pH＝2的HCl水溶液定容(水样体积≥50％)，摇匀，室温放置10-20min后，固定激发波长347nm进行荧光发射光谱测定，平行测定3次，取平均值，标准回收率根据IUPAC法规定测试。检测结果列于表2。

表1iQ[7]/H33258检测Hg²⁺的分析参数

离子	校正曲线	R<sup>2</sup>	检出限(mol/L)
				Hg<sup>2+</sup>	△F＝29.92C-41.39	0.9961	5.45×10<sup>-7</sup>

表2样品检测结果

附图说明

附图1为Hoechst-33258的化学结构式；

附图2为荧光探针在不同金属离子存在下的荧光光谱图；

附图3为干扰离子对体系的干扰谱图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

本发明的实施例

实施例1：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为2，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

实施例2：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为3，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

实施例3：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为4，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

实施例4：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为5，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

实施例5：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为6，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

实施例6：一种检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水pH值为7，得A品；

2)配置pH＝2的HCl水溶液，将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液；

3)将荧光探针溶液加入A品中，得B品；

4)以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

Claims (6)

1.一种检测水中汞离子的方法，其特征在于：是以反式七元瓜环与Hoechst-33258制备得到的超分子配合物作为荧光探针，以该荧光探针对水中的Hg²⁺进行检测；所述的检测水中汞离子的方法，具体步骤如下：

1)取待测水，调节待测水呈酸性，得A品；

2)将荧光探针加入A品中，得B品；

3)对B品进行荧光发射光谱测定，根据测定结果判断待测水中是否含有Hg²⁺。

2.根据权利要求1所述的检测水中汞离子的方法，其特征在于：所述A品的pH值为2-7。

3.根据权利要求2所述的检测水中汞离子的方法，其特征在于：所述A品的pH值为2。

4.根据权利要求1所述的检测水中汞离子的方法，其特征在于：步骤3)的具体检测方法是：以固定激发波长347nm对B品进行荧光发射光谱测定，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度猝灭时，代表有Hg²⁺存在，当B品荧光发射光谱对应480nm处荧光发射强度没有猝灭时，代表Hg²⁺不存在。

5.根据权利要求1所述的检测水中汞离子的方法，其特征在于：所述荧光探针通过如下方法制备：将反式七元瓜环与Hoechst-33258溶于HCl水溶液中即可。

6.根据权利要求5所述的检测水中汞离子的方法，其特征在于：所述荧光探针的制备方法具体如下：先配置pH＝2的HCl水溶液，再将反式七元瓜环与Hoechst-33258按摩尔比2:1加入配置好的HCl水溶液中，反应后制备摩尔浓度为1.00x10^-4的荧光探针溶液。

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