CN109856134A - 铜离子检测试剂、试纸及制备方法和在铜离子检测中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铜离子检测试剂、试纸及其制备方法和在铜离子检测中的应用，该铜离子检测试剂为1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚‑6‑磺酸可溶性盐水溶液；该铜离子检测试纸包括基材和沉积于基材外表面的功能层；功能层为交替沉积的带正电的有机化合物层与1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚‑6‑磺酸可溶性盐层；1‑(2‑吡啶偶氮)‑2‑萘酚‑6‑磺酸可溶性盐的结构通式如下式(Ⅰ)所示，式中，M⊕选自碱金属离子或铵根离子；带正电的有机化合物选自带正电的有机小分子或阳离子聚电解质。该铜离子检测试剂与检测试纸，可以实现便捷灵敏地裸眼检测水体中的铜离子，检测灵敏度高、选择性高，且无需借助任何仪器设备。

Description

铜离子检测试剂、试纸及制备方法和在铜离子检测中的应用
技术领域
本发明涉及水体中重金属离子的检测领域，尤其涉及一种铜离子检测试剂及其制备方法、铜离子检测试纸及其制备方法，以及两者在铜离子检测中的应用。
背景技术
重金属离子，如铜离子，是一种常见的水体污染源。水体中铜离子含量过高时，不仅危及水生生物，也威胁到人类的身体健康。铜离子含量是生活饮用水卫生标准的必测指标，人体内富集的铜离子含量过高会导致肝肾损伤，肠胃功能紊乱以及精神系统疾病。因此，研究和开发能够实现水溶液中铜离子简便高效识别的检测体系具有十分重要的现实意义。
对于铜离子的检测，已有的方法包括基于表面功能化修饰的金属纳米颗粒比色传感、半导体量子点光电传感以及碳量子点及其他有机物的荧光传感等，但这些材料存在不易储存携带、价格昂贵，对操作环境要求高或是对环境不友好等问题。并且在其使用过程中，非专业人士无法有效调控测试条件，因而难以推广其实际使用。因此发展使用方便、灵敏度高的铜离子检测试剂和试纸具有重要的实际意义。
以纤维素物质作为基底材料的比色传感器，具有易于携带，操作简单，价格低廉等优点。目前有一些可用于铜离子比色传感的纤维材料被成功制备出来[(a)S.M.ZakirHossain，J.D.Brennan,Analytical Chemistry 2011,83,8772–8778；(b)X.Wang,Y.Lou,X.Ye,X.Chen,L.Fang,Y.Zhai,Y.Zheng,C.Xiong,Journal of Hazardous Materials2019,364,339–348；(c)Z.Parsaee,P.Haratipour,M.J.Lariche,A.Vojood,UltrasonicsSonochemistry 2018,41,337–349]。但是，这些检测体系普遍存在灵敏度较低和选择性差的问题；并且由于这些纤维表面修饰的识别分子都是通过浸渍滴加制得，容易脱落，不利于长期储存。
1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚(PAN)是一种常见的金属离子显色剂，能与许多金属离子形成稳定的络合物，如金属铜、镉、汞、铅、锌等。但PAN试剂及金属螯合物均不溶于水，且本身选择性较差，对不同金属离子的吸收光谱重叠较严重，仅可用于同时监测多种金属离子，不适合针对单一金属离子的检测。
为解决PAN试剂水溶性差的问题，陈建荣等(云南大学学报：自然科学版，1994,16(S2),69-70)报道了采用水溶性的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸(PAN-S)作为显色剂，用于反相高效液相色谱快速分离测定痕量铜。但该技术方案中采用的PAN-S的水溶性仍然较差，且对于痕量铜的测定也无法实现裸眼检测，而要借助高效液相色谱。
在此基础上，叶明德、陈建荣等(浙江师大学报：自然科学版1997,20(3),58-61)又提出了一种新型水溶性显色剂，1-(5-溴-2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸(5-Br-PAN-S)，并研究了铜(Ⅱ)与5-Br-PAN-S的显色反应，并用于柑桔根、叶中微量铜的测定。但该显色剂同样需要借助仪器才可实现检测，而无法实现裸眼检测。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种铜离子检测试剂与检测试纸，可以实现便捷灵敏地裸眼检测水体中的铜离子，检测灵敏度高、选择性高，且无需借助任何仪器设备。
具体技术方案如下：
一种铜离子检测试剂，为1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液；
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的结构通式如下式(Ⅰ)所示：
式中，选自碱金属离子或铵根离子。
本发明中首次公开以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液作为铜离子的显色剂，该1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液具有极佳的水溶性，本身呈橙红色，可作为铜离子检测试剂直接滴加于含铜离子的水体中，因形成如下式(Ⅱ)所示的铜配合物而呈现紫色。在此基础上，通过水样由橙红色到紫色的变化而实现铜离子的肉眼可见检测，检测灵敏度低至铜离子浓度为0.01ppm。
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液的质量浓度为0.01～0.2％；浓度过低，导致显色效果不明显；浓度过高，导致背景颜色过深，变色不明显。
本发明还公开了所述的铜离子检测试剂的制备方法，包括：
将1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸分散于水中得到分散液，再滴加碱液至分散液中的固体完全溶解，得到1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液。
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可自行合成，合成工艺为：
以1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚与磺化剂为原料，经磺酸化反应完全后，再经洗涤、干燥等后处理工艺制备得到。
所述磺化剂可以选自硫酸、发烟硫酸、三氧化硫、氯磺酸等常见种类。
优选地，所述分散液的质量浓度为0.01～0.2％；浓度过低，导致显色效果不明显；浓度过高，导致背景颜色过深，变色不明显进一步优选，所述分散液的质量浓度为0.04％。
优选地，所述碱液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水溶液，以上的碱液品种来源广泛，易于获得；所述碱液的质量浓度为1～10％。浓度如过低，会导致碱液加入量太大而整体上降低试剂浓度；浓度如过高，滴加后溶液容易呈强碱性，导致测试时重金属离子沉淀而影响检测效果。
基于碱液选择上述优选品种，则所述M⊕选自钠离子、钾离子或铵根离子。
本发明还公开了一种铜离子检测试纸，包括基材和沉积于所述基材外表面的功能层；
所述功能层为交替沉积的带正电的有机化合物层与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层；
1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的结构通式如下式(Ⅰ)所示：
式中，选自碱金属离子或铵根离子；
带正电的有机化合物选自带正电的有机小分子或阳离子聚电解质；
所述交替沉积的次数为至少一层。
本发明公开的铜离子检测试纸是基于上述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液的显色性，经由静电相互作用在基材表面交替沉积带正电的有机化合物层与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层。其中，1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层是对铜离子显色的功能层，带正电的有机化合物层通过静电相互作用把该显色的功能层固定于基材表面。
所述带正电的有机小分子包括阳离子表面活性剂，如胺盐型表面活性剂、季铵盐型表面活性剂、杂环型表面活性剂和啰盐型表面活性剂；还包括氨基酸分子。
所述阳离子聚电解质由带正电荷的聚合物骨架和带负电荷的无机阴离子组成的盐；所述带正电荷的聚合物骨架可选自季铵盐型聚合物、季磷盐型聚合物、季硫盐型聚合物或聚碱类聚电解质；无机阴离子可选自卤素离子、磺酸根离子等。
所述季铵盐型聚合物为应用更为广泛的阳离子聚电解质，如聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚烯丙基氯化铵、聚甲基丙烯酰氧乙基二甲基氯化铵等。
所述聚碱类聚电解质是指电离后成为阳离子高分子的物质，如聚乙烯亚胺、聚乙烯胺、聚乙烯吡啶等等。
优选地，所述带正电的有机化合物选自阳离子聚电解质。经试验发现，带正电的有机小分子很难在基材表面形成均匀的单分子层，也即表面不能够完全包裹，导致后续染料层的组装效果不好。
进一步优选，所述阳离子聚电解质选自本领域常见的聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚烯丙基氯化铵、聚乙烯亚胺等。
所述基材选自纤维素基材、玻璃基材、石英基材、金属基材、塑料基材等。
所述基材的厚度没有特殊要求，但基于实用考虑，将其厚度优选为0.1～1.0毫米。
优选地，所述M⊕选自钠离子、钾离子或铵根离子；
优选地，所述功能层的厚度为3～30nm，交替沉积的次数为1～10次。进一步优选，所述交替沉积的次数为至少3次，试验发现，3个双层(含阳离子聚电解质和1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐各一层记为一个双层)已可满足该铜离子检测试纸的显色要求。
本发明还公开了所述铜离子检测试纸的制备方法，包括：
步骤1：室温下，将基材直接浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，或者是1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤2：将经步骤1处理后的基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，或者是带正电的有机化合物的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤3：重复步骤1和2若干次后，得到所述铜离子检测试纸；
或者是：
步骤1：对基材进行表面修饰，使基材表面接枝正电荷或负电荷；
步骤2：室温下，将预处理后的基材浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，或者是1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤3：将经步骤2处理后的基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，或者是带正电的有机化合物的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤4：重复步骤2和3若干次后，得到所述铜离子检测试纸。
以上制备工艺的不同，是基于所采用的基材的种类的不同而分情况进行的。
当所述基材表面本身带有正或负电荷，如玻璃基材、石英基材或金属基材，无需对基材进行预处理，则采用第一种制备工艺。
当基材表面本身带有负电荷，则先将基材浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，在其表面先沉积带正电的有机化合物层；再浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中以沉积1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层，交替沉积若干次，得到铜离子检测试纸。
当基材表面本身带有正电荷，则先将基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，在其表面先沉积1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层；再浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，沉积带正电的有机化合物层；交替沉积若干次，得到铜离子检测试纸。
当所述基材表面本身不带电荷，或者所带表面基团难以电离，如纤维素基材或塑料基材，则需对基材进行预处理，在所述基材表面接枝正电荷或负电荷，采用第二种制备工艺。
当表面接枝后的基材带有负电荷，则先将预处理后的基材浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，在其表面先沉积带正电的有机化合物层；再浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中以沉积1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层，交替沉积若干次，得到铜离子检测试纸。
当表面接枝后的基材带有正电荷，则先将预处理后的基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，在其表面先沉积1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层；再浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，沉积带正电的有机化合物层；交替沉积若干次，得到铜离子检测试纸。
所述表面修饰，其目的在于通过包覆或接枝的手段，使基材的外表面带上正电荷或负电荷，具体方式包括但不限于在基材表面包覆带负电的氧化物层、带负电的聚合物层或带正电的聚合物层。
所述带负电的氧化物层的材质并无特殊要求，可以是二氧化钛、氧化铝、二氧化硅、二氧化锡或二氧化锆。包覆工艺，具体可以参考文献Journal of the AmericanChemical Society 2003,125,11834-11835中的方法。
基材表面阳离子聚电解质层的沉积，具体工艺可以参考文献Journal ofMaterials Chemistry 2006,16,4257-4264中的方法。
可知，上述制备工艺灵活度高，对基材的适应度高，并可根据所选基材种类的不同进行相适应的操作。
优选地，所述基材选自纤维素基材，选自但不限于滤纸、棉花纤维、布料纤维等。该基材原料易得、使用方便、成本低廉，更重要的是，纤维素基材具有高的比表面积，可以实现有效吸附。
所述纤维素基材在使用之前还需进行预处理，以滤纸为例，其预处理工艺包括：将滤纸固定于抽滤装置中，经乙醇润洗后，空气流抽干后待用。
优选地，所述表面修饰为在所述基材表面沉积氧化物层。
优选地，所述带正电的有机化合物选自阳离子聚电解质，所述阳离子聚电解质水溶液的质量浓度为0.05～0.5％，进一步优选为0.1％；
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液的质量浓度为0.01～0.2％，进一步优选为0.04％。
经上述工艺制备得到的铜离子检测试纸，具有内外的包覆结构，最内侧为基材(或经表面修饰后的基材)，再通过静电吸附作用在基材外表面均匀包覆(或沉积)功能层。
本发明还公开了采用上述公开的铜离子检测试剂和铜离子检测试纸用于铜离子检测，所述铜离子包含水体中的铜离子，以及食品、蔬菜、水果溶出液中的铜离子。
针对水体中的铜离子检测，仅需将该铜离子检测试剂直接滴加于水体中，或取数滴水体直接滴加于铜离子检测试纸上。水样中若干其它重金属离子的干扰可通过加入少量乙二胺四乙酸二钠作为掩蔽剂而加以排除。即使其它重金属离子的浓度高达铜离子浓度的10倍，仍然不造成干扰，证明本发明公开的检测体系(即铜离子检测试剂和铜离子检测试纸)对铜离子具有很高的选择性。
进一步试验发现，本发明所公开的检测体系对不同pH值(pH1～11)的含铜离子的水样均表现出类似的从橙红色到紫色的颜色变化响应，结果表明该铜离子检测体系可应用于不同酸碱性下的水环境中，适用性强。
针对食品、蔬菜、水果中的铜离子检测，先把相应待测样品经消解处理后得到含铜的水溶液，再采用上述针对水体中的铜离子的方法进行检测。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明公开了一种新型的水溶性铜离子显色剂—1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液，克服了铜离子显色剂1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸水溶性不佳的问题，该水溶性铜离子显色剂可直接作为铜离子检测试剂，实现了对铜离子的高灵敏度肉眼可见检测，检测限达到0.01ppm，远低于生活饮用水标准；
以此为基础，本发明还公开了一种新型的铜离子检测试纸，该检测试纸的检测限同样达到0.01ppm，实现了对铜离子的高灵敏度肉眼可见检测；同时具有较大的比表面积可有效富集水样中的铜离子，对待检测液需求量少；该试纸还具有良好的柔韧弹性和机械强度，使用更加方便；
本发明公开的铜离子检测试剂和铜离子检测试纸的稳定性良好，室温条件下长时间放置不影响检测效果。
附图说明
图1为实施例2制备的铜离子检测试纸的结构示意图；
图2为应用例2中铜离子检测试纸对不同浓度铜离子水溶液的颜色变化(a)及相应的固体紫外-可见吸收光谱图(b)；
图3为应用例3中铜离子检测试纸对不同金属离子水溶液的响应效果；
图4为应用例4中铜离子检测试纸对不同pH值的铜离子水溶液的检测效果。
具体实施方式
实施例1：铜离子检测试剂
(1)1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸的制备：称取1.00g 1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚放入100mL干燥的锥形瓶中，加入磁子，搅拌下小心加入20mL发烟硫酸(发烟硫酸质量浓度为20％)，盖上塞子，室温搅拌1h。将反应后的溶液缓慢倒入冰水浴的含200.0mL超纯水的烧杯中，封口后放在冰箱中冷冻过夜(冷冻温度为-15℃)后有橙红色晶体析出；倾去清液后抽滤，固体用少量冰水和乙醇洗涤，抽干。产物置于37℃真空干燥箱过夜干燥后，取出放入样品瓶中密封保存。
(2)铜离子检测试剂的制备：配制1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸-水分散液，质量浓度为0.04％，固体不能全部溶解，搅拌下滴加氢氧化钠水溶液(质量浓度为5％)至固体恰好完全溶解，即得铜离子检测试剂。
应用例1
取数滴实施例1制备的铜离子检测试剂滴入不同铜离子含量的标准水溶液中均呈现由橙红色到紫色的颜色变化，检测下限为0.01ppm。
采集国内不同地域的自来水水样使用实施例1制备的铜离子检测试剂进行测试，所得结果和相应的电感耦合等离子体质谱分析结果一致。
实施例2：铜离子检测试纸
(1)将普通定量滤纸固定在抽滤装置中固定，漏斗中加入约10mL乙醇，真空泵抽去，如此润洗3次，抽气15min干燥备用。
(2)配制100mM的钛酸四丁酯溶液，溶剂为甲苯/乙醇(体积比1:1)，室温搅拌1h备用。
(3)取约5.0mL钛酸四丁酯溶液加入漏斗中，缓慢抽去一半，保证滤纸始终浸润在溶液中，静置3min。
(4)缓慢抽滤掉剩余的钛酸四丁酯溶液，在液面接近滤纸表面时，快速加入约10mL乙醇，缓慢抽去一半，如此重复润洗3次，除去物理吸附的钛酸四丁酯，继续加入10mL乙醇，静置3分钟，使乙醇自由流下。
(5)缓慢抽去乙醇，液面接近表面时，加入10mL纯水，缓慢滤过一半，如此重复3次，加入10mL纯水，静置3分钟，使纯水自由流下。
(6)抽干纯水，少量乙醇润洗后，抽气15min，充分干燥；滤纸纤维表面即沉积有一层厚度约0.5nm的二氧化钛薄膜。
重复步骤(3)～(6)五次，滤纸纤维表面沉积的二氧化钛薄膜厚度为约2.5nm。
(7)配制质量浓度0.1％的聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液及质量浓度为0.04％的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸钠盐水溶液备用。
(8)室温下，将沉积有二氧化钛薄膜的滤纸浸润在上述聚二烯丙基二甲基氯化铵水溶液中15min，随后用水和乙醇润洗，然后空气流干燥。
(9)将修饰有二氧化钛/聚二烯丙基二甲基氯化铵薄膜的滤纸浸润在上述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸钠盐水溶液中15min，随后用水和乙醇润洗，然后空气流干燥。
重复步骤(8)、(9)三次，得到铜离子检测试纸。
其微观结构示意图如图1所示。滤纸纤维(即纤维素纳米纤维)表面被二氧化钛膜和聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸盐(PAN-S)复合薄膜包裹，其中的1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸盐成分对水样中的铜离子显色。空白试纸为橙红色，铜离子显色后变为紫色。
应用例2
将实施例2制备的铜离子检测试纸剪成尺寸为约8×8mm2的小块，在其上滴加25μL含有不同浓度铜离子的水样(a2-10ppm,a3-1.0ppm,a4-0.1ppm,a5-0.01ppm,a6-0.001ppm)，重复滴加3次，即可观察到试纸发生了从橙红色到紫色的明显的颜色变化(见图2中(a)图)。即使铜离子浓度低至0.01ppm，仍然可以观察到一定的颜色变化，说明该试纸具有较高的灵敏度。
图2中(b)图为不同浓度铜离子水样显色后试纸的固体紫外-可见吸收光谱。空白试纸在470nm处有明显吸收峰；显色后该峰强度随着铜离子浓度的增加而逐步降低，并在570nm处产生一个新的吸收峰，显示铜配合物的生成，并且该峰的强度随着铜离子浓度的升高而增强。
采集国内不同地域的自来水水样使用实施例2制备的铜离子检测试纸进行测试，所得结果和相应的电感耦合等离子体质谱分析结果一致。
应用例3铜离子检测试纸的选择性
采用实施例2制备的铜离子检测试纸剪成尺寸为约8×8mm2的小块。在分别含有浓度为10ppm的其它金属离子(镁、铝、钙、铁、镍、锌、镉、铅、汞)的水溶液中滴加适量浓度为0.1M的乙二胺四乙酸二钠溶液作为掩蔽剂，并在试纸上滴加25μL分别含有上述不同金属离子的水样(10ppm)，重复滴加3次。结果表明，滴加有其它金属离子的检测试纸均不显色，仅有滴加铜离子的试纸发生了从橙红色到紫色的明显的颜色变化(图3)，说明采用本检测试纸进行检测，其它金属离子不对铜离子显色造成干扰，本发明制备的铜离子检测试纸具有较高的选择性。
应用例4水样酸碱性对铜离子检测的影响
配制不同pH值(pH＝1,3,5,7,9,11)、浓度为1ppm的铜离子水溶液，使用实施例2制备的铜离子检测试纸，在试纸上滴加25μL分别含有上述不同pH值的水样(1ppm)，重复滴加3次。结果表明试纸对上述不同酸碱性的铜离子水溶液均呈现出类似的从橙红色到紫色的颜色变化(图4)，说明本发明制备的铜离子检测试纸适用于不同酸碱性的水样，具有较好的应用普适性。

Claims (10)

1.一种铜离子检测试剂，其特征在于，为1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液；
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的结构通式如下式(Ⅰ)所示：
式中，M⊕选自碱金属离子或铵根离子。
2.根据根据权利要求1所述的铜离子检测试剂，其特征在于，所述M⊕选自钠离子、钾离子或铵根离子；
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液的质量浓度为0.01～0.2％。
3.一种根据权利要求1或2所述的铜离子检测试剂的制备方法，其特征在于，包括：
将1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸分散于水中得到分散液，再滴加碱液至分散液中的固体完全溶解，得到1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液；
所述分散液的质量浓度为0.01～0.2％；
所述碱液选自氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水溶液，质量浓度为1～10％。
4.一种铜离子检测试纸，其特征在于，包括基材和沉积于所述基材外表面的功能层；
所述功能层为交替沉积的带正电的有机化合物层与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐层；
1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的结构通式如下式(Ⅰ)所示：
式中，M⊕选自碱金属离子或铵根离子；
带正电的有机化合物选自带正电的有机小分子或阳离子聚电解质；
所述交替沉积的次数为至少一层。
5.根据权利要求4所述的铜离子检测试纸，其特征在于：
所述M⊕选自钠离子、钾离子或铵根离子；
所述带正电的有机化合物选自阳离子聚电解质；
所述功能层的厚度为3～30nm，交替沉积的次数为1～10次。
6.根据权利要求5所述的铜离子检测试纸，其特征在于：所述阳离子聚电解质选自季铵盐型聚合物、季磷盐型聚合物、季硫盐型聚合物或聚碱类聚电解质。
7.根据权利要求4所述的铜离子检测试纸，其特征在于：
所述基材选自纤维素基材、玻璃基材、石英基材、金属基材或塑料基材。
8.一种根据权利要求4～7任一权利要求所述的铜离子检测试纸的制备方法，其特征在于，包括：
步骤1：室温下，将基材直接浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，或者是1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤2：将经步骤1处理后的基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，或者是带正电的有机化合物的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤3：重复步骤1和2若干次后，得到所述铜离子检测试纸；
或者是：
步骤1：对基材进行表面修饰，使基材表面接枝正电荷或负电荷；
步骤2：室温下，将预处理后的基材浸润在带正电的有机化合物的水溶液中，或者是1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤3：将经步骤2处理后的基材浸润在1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐的水溶液中，或者是带正电的有机化合物的水溶液中，充分吸附后进行洗涤干燥；
步骤4：重复步骤2和3若干次后，得到所述铜离子检测试纸。
9.根据权利要求8所述的铜离子检测试纸的制备方法，其特征在于：
所述带正电的有机化合物水溶液的质量浓度为0.05～0.5％；
所述1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚-6-磺酸可溶性盐水溶液的质量浓度为0.01～0.2％。
10.一种铜离子检测方法，其特征在于，采用根据权利要求1或2所述的铜离子检测试剂，或者是采用根据权利要求4～7任一权利要求所述的铜离子检测试纸。
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