CN110618272A - 一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于传感器检测技术领域，具体涉及一种汞离子荧光/电化学传感器的制备及其应用；步骤为：首先制备CQDs溶液，然后加入EDC和NHS进行第一次搅拌，再加入氨基修饰汞离子适配体，进行第二次搅拌，获得特异性碳量子点溶液，加入硫酸铜溶液，进行第三次搅拌，干燥得到碳量子点‑铜纳米簇复合材料；以碳量子点‑铜纳米簇复合纳米材料并构建荧光/电化学传感器检测汞离子的方法，可实现食品中汞离子的快速、准确检测，有利于保障食品等的质量安全。

Description

一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法及其应用
技术领域
本发明属于传感器检测技术领域，具体涉及一种汞离子的荧光/电化学传感器的制备及其应用。
背景技术
随着城市工业的发展与城市化进程的加快，排出的含汞工业废水使环境污染日益严重。汞及其化合物通过生物链在生物体内富集，并通过食物链转移到人体内。人体内摄入的汞无法通过自身代谢排出，累积后将会导致心脏、肝甲状腺疾病，引起神经系统紊乱，慢性汞中毒，甚至引发恶性肿瘤。因此，汞及其化合物的分析检测一直都是研究的热点。
目前，常用的汞离子(Hg2+)检测方法包括分光光度法、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法等，这些方法往往存在仪器昂贵、分析周期长、样品预处理复杂、检测费用昂贵等问题，无法实现汞离子的简单和快速检测。与之前的传统分析检测技术相比，基于纳米材料的传感器检测技术具有优越的性能，如样品用量少、检测范围可控、仪器设备便于携带且操作简单、成本低、特异性强和灵敏度高等特点，但是目前的传感器技术只是基于一种信号如荧光、电化学或是比色信号实现汞离子的检测，存在稳定性差、检测范围低的缺陷。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明旨在解决所述问题之一；本发明基于碳量子点和铜纳米簇制备比率型荧光/电化学双模式传感器，建立一种快速且准确检测汞离子的方法。首先利用水热法合成还原性强且荧光特性好的碳量子点并在碳量子点表面修饰汞离子适配体；其次利用适配体修饰的碳量子点作为还原剂和稳定剂绿色合成碳量子点-铜纳米簇复合材料；最后利用获得的碳量子点-铜纳米簇建立荧光信号和电信号同时检测汞离子的方法并用于实际食品样品的检测分析。
为了实现以上目的，本发明具体包括以下步骤：
步骤1、荧光/电化学传感器的制备；
将柠檬酸和聚乙二醇混合搅拌后，置于微波炉中加热，获得荧光碳量子点溶液(CQDs)；然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)进行第一次搅拌，再加入氨基修饰汞离子适配体(5’-NH2-poly(T)-3’)，进行第二次搅拌，获得特异性碳量子点溶液(aptamer-CQDs)，获得的特异性碳量子点具有优异的荧光特性但是导电特性弱；最后加入硫酸铜溶液，进行第三次搅拌，硫酸铜溶液被还原成铜纳米簇，且铜纳米簇与碳量子点复合，干燥得到碳量子点-铜纳米簇复合材料，即为汞离子荧光/电化学传感器。优选的，步骤1中所述加热的功率为700～900W，时间为1～3min。
优选的，步骤1中所述第一次搅拌的时间为10～30min，第二次搅拌的时间为2～5h，第三次搅拌的时间为6～12h。
优选的，步骤1中柠檬酸和乙二醇的用量比为0.2～0.05g：1mL。
优选的，步骤1中所述碳量子点溶液、EDC、NHS、汞离子适配体和硫酸铜用量比为1mL：2～8mg：1～5mg：50～100μM、50～500μg；所述汞离子适配体为5’-NH2-poly(T)-3’，由20～60个碱基T构成。
汞离子荧光/电化学传感器用于荧光或电化学检测汞离子的方法；
S1、碳量子点-铜纳米簇复合材料有两个发射峰，一个为碳量子点的荧光发射峰，记为W1，对应的发射波长为λ1；另一个峰为铜纳米簇的荧光发射峰，记为W2，对应的发射波长为λ2；
S2、配制碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液；随后将碳量子点-铜纳米簇复合材料溶液加入96孔板的微孔中，每孔加入体积均为V1；再配置不同浓度的汞离子溶液，分别加入96孔板的微孔中，每孔加入的体积相同，记为V2，进行反应，反应后放入酶标仪中，获取汞离子对应的传感器荧光信号，并记录在λ1nm和λ2nm处的荧光强度I1和I2，计算荧光强度比值，I2/I1；根据汞离子的浓度和其对应的荧光强度比值之间的关系建立荧光检测汞离子的标准曲线，标准曲线的方程为y＝a+bx，其中x为汞离子的浓度，y为荧光强度比值，a和b分别为方程的常数项和系数；
S3、将碳量子点-铜纳米簇复合材料溶液滴在金电极表面，室温下晾干得到修饰的电极；将修饰的电极浸泡在不同浓度的汞离子溶液中，即一种浓度的汞离子溶液对应一种修饰的电极，浸泡后得到浸泡的电极；以Ag/AgCl为参比电极，Pt电极为对电极，浸泡的电极为工作电极，测试底液为铁氰化钾，采用电阻抗法采集工作电极的电信号，记录汞离子溶液浸泡的电极的电阻抗值；不同浓度的汞离子溶液浸泡的电极对应不同的电阻抗值，根据汞离子的浓度和对应的电阻抗值之间的关系建立电化学检测汞离子的标准曲线，标准曲线的方程为R＝c+dx1，其中R代表电阻抗值，x1代表汞离子的浓度，c和d分别为方程的常数项和系数；
S4、待测样品中的汞离子的检测；选取样品，参照国标《GB 5009.17-2014食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》中的预处理方法处理样品，制备得到样品提取液；
按照S2的操作，区别是将汞离子溶液替换为样品提取液；记录样品在λ1和λ2下的荧光强度，记为F1和F2，将F2和F1的比值代入步骤S2建立的的荧光标准曲线，计算得到样品中汞离子的浓度，由此实现样品汞离子含量的荧光检测；
按照S3的操作，区别是将修饰的电极浸泡在样品提取液中，记录样品中汞离子的电阻抗值，代入步骤S3建立的电阻抗标准曲线，得到样品中汞离子的浓度，实现汞离子的电化学检测。
根据检测得到的结果，可以将荧光的检测浓度或者电化学检测浓度作为样品中的汞离子的检测结果，或者两者的平均浓度作为最后的检测结果。
优选的，步骤S2中所述碳量子点-铜纳米簇复合材料溶液的浓度范围为1～100mg/mL。
优选的，步骤S2中所述不同浓度汞离子溶液的浓度为0～1mol/L。
优选的，步骤S2中所述V1＞0，V2＞0，且0＜(V1+V2)≤300μL。
优选的，步骤S2中所述反应的时间为30min～60min。
优选的，步骤S3中所述碳量子点-铜纳米簇复合材料溶液的浓度为1～100mg/mL；所述滴在金电极表面的体积为5～10μL。
优选的，步骤S3中所述不同浓度汞离子溶液的浓度为0～1mol/L；浸泡的时间为1～2h。
本发明的有益效果
(1)本发明利用T碱基修饰的碳量子点绿色且高效合成了荧光特性强、导电特性好CQD-CuNCs复合材料；利用“T-Hg2+-T”的高度特异性原理实现汞离子的快速和准确检测。
(2)本发明制备的CQD-CuNCs材料具有双发射荧光特性和良好的导电特性，能同时构建荧光和电化学传感器，实现荧光和电化学信号同时检测汞离子。
(3)与单一信号的传感器相比，本发明建立的荧光/电化学法能够提高汞离子检测的稳定性，扩大检测范围，降低检测限。另外，本发明仅需便携式的荧光光谱仪以及便携式的电化学工作站，操作简单且灵敏度高，能实现汞离子的实时、在线检测。
附图说明
图1中(a)为特异性碳量子点和碳量子点-铜纳米簇复合材料的荧光图谱，插图为两者在紫外灯下的荧光图片；(b)为特异性碳量子点和碳量子点-铜纳米簇复合材料的电阻抗图谱。
图2中(a)为加入不同浓度汞离子的碳量子点-铜纳米簇荧光光谱曲线，(b)为根据汞离子的浓度和荧光比值I650/I450之间的线性关系建立的荧光检测汞离子标准曲线。
图3中(a)为不同浓度汞离子存在下的碳量子点-铜纳米簇传感器电阻抗图谱，(b)为根据汞离子的浓度和电阻抗值之间的线性关系建立的电化学检测汞离子标准曲线。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明制备碳量子点-铜纳米簇复合纳米材料并构建荧光/电化学传感器检测汞离子的方法，可实现食品中汞离子的快速、准确检测，有利于保障食品等的质量安全。
实施例1：
步骤1、荧光/电化学传感器的制备；
将1g柠檬酸和10mL聚乙二醇混合搅拌后，置于微波炉中加热1min，获得蓝色荧光碳量子点溶液(CQDs)，发射峰为450nm；将2mL 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐溶液(EDC，浓度为20mg/mL)和1mL N-羟基琥珀酰亚胺溶液(NHS，浓度为20mg/mL)混合液(3mL)加入到10mL荧光碳量子点溶液中搅拌20min，随后加入氨基修饰汞离子适配体(5’-NH2-T30-3’，5’-NH2-TTTTT TTTTT TTTTT TTTTT TTTTT TTTTT-3’)并搅拌3h，适配体浓度为40nM，由此得到具有优异荧光特性的特异性碳量子点(aptamer-CQDs)，发射峰为450nm，如图1中的(a)图，但是其导电特性弱，电阻抗值为0.585kohm如图1中的(b)图，最后加入1mL浓度为1mg/mL的硫酸铜溶液并搅拌8h，得到碳量子点-铜纳米簇(CQD-CuNCs)复合材料。
汞离子荧光/电化学传感器用于荧光或电化学检测汞离子的方法；
S1、步骤1制备的碳量子点-铜纳米簇(CQD-CuNCs)复合材料，该复合材料显示两个发射峰，发射波长分别为450nm和650nm，如图1中的(a)图；与单一的特异性碳量子点相比，复合纳米材料的导电特性增强，电阻抗值减少为0.208kohm，如图1中的(b)图；图1表明了制备的CQD-CuNCs复合材料显示优越的荧光特性和电化学特性；
S2、将100μL浓度为50mg/mL碳量子点-铜纳米簇复合纳米材料加入96孔板中，并加入100μL不同浓度的汞离子，反应30min，对应的汞离子浓度别为10-7、10-6、10-5、10-4、10-3、10-2、和10-1M；由于适配体5’-NH2-T30-3’能与汞离子形成稳定的“T-Hg-T”复合结构，从而使铜纳米簇与特异性量子点分离，铜纳米簇的稳定性降低，随后铜纳米簇聚集；加入汞离子后，铜纳米簇的聚集使650nm处的荧光被猝灭，而特异性碳量子点不受影响，450nm处的荧光基本保持不变。将96孔板放入酶标仪中获取不同浓度汞离子存在的传感器荧光信号，如图2中的(a)图，记录汞离子加入后650nm和450nm处的荧光强度；根据汞离子的浓度和对应的荧光强度比值(I650/I450)之间的关系建立荧光检测汞离子标准曲线，如图2中的(b)图，标准曲线的方程为y＝-0.2008Lgx+0.3409(x代表汞离子的浓度(M)，y代表荧光强度比值I650/I450)；建立的荧光法检测范围为10-7～10-1，检测限为1.37×10-9M。
S3、将10μL制备的复合纳米材料(浓度范围为50mg/mL)滴在金电极表面，将修饰后的电极浸泡在不同浓度的汞离子溶液中，浸泡时间为1～2h，对应的汞离子的浓度为10-9、10-8、10-7、10-6、10-5、和10-4M。由于适配体5’-NH2-T30-3’能与汞离子形成稳定的“T-Hg2+-T”复合结构，从而使铜纳米簇与适配体分离，铜纳米簇从电极上脱落，电极的导电性变差，电阻抗值变大；以Ag/AgCl为参比电极，Pt电极为对电极，修饰后的电极为工作电极，测试底液为铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])，采用电阻抗法测定工作电极的电信号，如图3中的(a)图，记录每个浓度下的电阻抗值；根据汞离子浓度和对应电阻抗值之间的关系建立电化学检测汞离子标准曲线，如图3中的(b)图，标准曲线方程为R＝240.93Lgx+2512.7(R代表电阻抗值，x代表汞离子的浓度(M))；建立的电化学法检测范围为10-9～10-4M，检测限为1.05×10-11M。本发明建立的荧光/电化学检测法比单一的汞离子检测法检测范围更大且检测限更低。
S4、食品样品中汞离子的检测；选取4种样品，分别为鱼、虾、蟹和海带，购买自镇江欧尚超市；参照国标《GB 5009.17-2014食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》中预处理方法，提取4种食品样品的汞离子提取液，首先将1g食品样品制成匀浆并加至消解罐中，加入8mL硝酸，加盖放置过夜，使用微波消解仪对样品进行消解，并将消化液转移至25mL容量瓶中定容，最后得到4种食品样品中的汞离子提取液；将汞离子提取液参照步骤S2加入到含有荧光传感器的96孔板中，反应30min，记录650nm和450nm处的荧光信号比值F650/F450，参照步骤S2中得到的荧光标准曲线的方程为y＝a+bx，其中x为汞离子的浓度，y为荧光强度比值，a和b分别为方程的常数项和系数；得到4种样品中汞离子的浓度分别为1.37×10-8、1.08×10-6、1.05×10-4和1.03×10-2M(表1)，由此实现食品样品中汞离子的荧光检测；
将修饰的电极浸泡在样品溶液中1h，记录样品中汞离子的电阻抗信号，根据步骤S3中建立的标准曲线的方程为R＝c+dx1，其中R代表电阻抗值，x1代表汞离子的浓度，c和d分别为方程的常数项和系数，得到4种样品中汞离子的浓度分别为1.09×10-8、1.06×10-6、1.04×10-4和1.28×10-2M(表1)，实现汞离子的电化学检测。
表1
根据检测得到的结果，荧光法在检测范围内(10-7～10-1M)检测效果好，与标准方法的相对标准差为3～8％，电化学法在检测范围内(10-9～10-4M)与标准方法比较，相对标准差为4～9％。当样品中汞离子浓度低时，可将电化学方法检测结果作为样品中的汞离子浓度；当样品中汞离子浓度高时，可以选择荧光检测出的汞离子浓度作为最后的检测结果；当两者的检测结果相差不大时，可将两者的平均浓度作为最后检测结果。
说明：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
将柠檬酸和聚乙二醇混合搅拌后，置于微波炉中加热，获得荧光碳量子点溶液；然后加入1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺进行第一次搅拌，再加入氨基修饰汞离子适配体，进行第二次搅拌，获得特异性碳量子点溶液，获得的特异性碳量子点具有优异的荧光特性但是导电特性弱；
最后加入硫酸铜，进行第三次搅拌，干燥得到碳量子点-铜纳米簇复合材料，即为汞离子荧光/电化学传感器。
2.根据权利要求1所述的一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中所述加热的功率为700～900W，时间为1～3min。
3.根据权利要求1所述的一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中所述第一次搅拌的时间为10～30min，第二次搅拌的时间为2～5h，第三次搅拌的时间为6～12h。
4.根据权利要求1所述的一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中柠檬酸和乙二醇的用量比为0.2～0.05g：1mL。
5.根据权利要求1所述的一种汞离子荧光/电化学传感器的制备方法，其特征在于，步骤1中所述碳量子点溶液、EDC、NHS、氨基修饰汞离子适配体和硫酸铜用量比为1mL：2～8mg：1～5mg：50～100mmol、50～500μg；所述汞离子适配体为5’-NH2-poly(T)-3’，由20～60个碱基T构成。
6.根据权利要求1～5任一项所述方法制备的汞离子荧光/电化学传感器用于荧光或电化学检测汞离子的用途，其特征在于，包括以下步骤：
S1、碳量子点-铜纳米簇复合材料有两个发射峰，其中，一个为碳量子点的荧光发射峰，记为W1，对应的发射波长为λ1；另一个峰为铜纳米簇的荧光发射峰，记为W2，对应的发射波长为λ2；
S2、配制碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液；随后将碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液加入96孔板的微孔中，每孔加入的体积均为V1；再配置不同浓度的汞离子溶液，分别加入96孔板的微孔中，每孔加入的体积相同，记为V2，进行反应，反应后放入酶标仪中，获取汞离子对应的传感器荧光信号，并记录在λ1nm和λ2nm处的荧光强度I1和I2，计算荧光强度比值，I2/I1；根据汞离子的浓度和其对应的荧光强度比值之间的关系建立荧光检测汞离子的标准曲线，标准曲线的方程为y＝a+bx，其中x为汞离子的浓度，y为荧光强度比值，a和b分别为方程的常数项和系数；
S3、将碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液滴在金电极表面，室温下晾干得到修饰的电极；将修饰的电极浸泡在不同浓度的汞离子溶液中，即一种浓度的汞离子溶液对应一种修饰的电极，浸泡后得到浸泡的电极；以Ag/AgCl为参比电极，Pt电极为对电极，浸泡的电极为工作电极，测试底液为铁氰化钾，采用电阻抗法采集工作电极的电信号，记录汞离子溶液浸泡的电极的电阻抗值；不同浓度的汞离子溶液浸泡的电极对应不同的电阻抗值，根据汞离子的浓度和对应的电阻抗值之间的关系建立电化学检测汞离子的标准曲线，标准曲线的方程为R＝c+dx1，其中R代表电阻抗值，x1代表汞离子的浓度，c和d分别为方程的常数项和系数；
S4、待测样品中的汞离子的检测：选取样品，参照国标《GB 5009.17-2014食品安全国家标准食品中总汞及有机汞的测定》中的预处理方法处理样品，制备得到样品提取液；
按照S2的操作，区别是将汞离子溶液替换为样品提取液；记录样品在λ1和λ2下的荧光强度，记为F1和F2，将F2和F1的比值代入步骤S2建立的的荧光标准曲线，计算得到样品中汞离子的浓度，由此实现样品汞离子含量的荧光检测；
按照S3的操作，区别是将修饰的电极浸泡在样品提取液中，记录样品中汞离子的电阻抗值，代入步骤S3建立的电阻抗标准曲线，得到样品中汞离子的浓度，实现汞离子的电化学检测。
7.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，步骤S2中所述碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液的浓度为1～100mg/mL；所述不同浓度的汞离子溶液的浓度为0～1mol/L。
8.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，步骤S2中所述V1＞0，V2＞0，且0＜(V1+V2)≤300μL；所述反应的时间为30min～60min。
9.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，步骤S3中所述碳量子点-铜纳米簇复合材料水溶液的浓度为1～100mg/mL；所述滴在金电极表面的体积为5～10μL。
10.根据权利要求6所述的用途，其特征在于，步骤S3中所述不同浓度汞离子溶液的浓度为0～1mol/L；浸泡的时间为1～2h。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112577935A (zh) * 2020-12-08 2021-03-30 重庆大学 一种汞离子检测试纸及其使用方法
CN113203788A (zh) * 2021-05-21 2021-08-03 江苏大学 一种果蔬中啶虫脒双模态快速检测方法
CN113281314A (zh) * 2021-04-19 2021-08-20 长春工业大学 一种蓝红色双发射荧光纳米复合材料用于重金属汞检测的制备方法及其应用
CN116626010A (zh) * 2023-07-11 2023-08-22 长春中医药大学 白酒中醇类物质以及金属汞的检测方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103512931A (zh) * 2013-07-26 2014-01-15 江苏大学 一种免标记适配体传感检测超低浓度赭曲霉毒素a的方法
CN105067577A (zh) * 2015-07-14 2015-11-18 天津大学 一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针及制备方法
CN107290313A (zh) * 2017-06-12 2017-10-24 湖南科技大学 一种双色荧光金铜复合纳米簇的制备方法及应用
CN108120701A (zh) * 2017-11-21 2018-06-05 四川师范大学 用于可视化检测汞离子的比率型荧光探针及其制备方法
CN110018141A (zh) * 2019-03-06 2019-07-16 华南农业大学 一种检测汞离子的比率荧光分析方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103512931A (zh) * 2013-07-26 2014-01-15 江苏大学 一种免标记适配体传感检测超低浓度赭曲霉毒素a的方法
CN105067577A (zh) * 2015-07-14 2015-11-18 天津大学 一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针及制备方法
CN107290313A (zh) * 2017-06-12 2017-10-24 湖南科技大学 一种双色荧光金铜复合纳米簇的制备方法及应用
CN108120701A (zh) * 2017-11-21 2018-06-05 四川师范大学 用于可视化检测汞离子的比率型荧光探针及其制备方法
CN110018141A (zh) * 2019-03-06 2019-07-16 华南农业大学 一种检测汞离子的比率荧光分析方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史燕妮等: "碳量子点及其性能研究进展", 《高分子通报》 *
吕春祥等: "荧光碳点的制备及其肿瘤诊断和治疗中的应用研究进展", 《新型炭材料》 *
李婷等: "聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测", 《高等学校化学学报》 *
杨佩等: "生物功能化碳量子点制备", 《东南大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112577935A (zh) * 2020-12-08 2021-03-30 重庆大学 一种汞离子检测试纸及其使用方法
CN112577935B (zh) * 2020-12-08 2024-04-19 重庆大学 一种汞离子检测试纸及其使用方法
CN113281314A (zh) * 2021-04-19 2021-08-20 长春工业大学 一种蓝红色双发射荧光纳米复合材料用于重金属汞检测的制备方法及其应用
CN113203788A (zh) * 2021-05-21 2021-08-03 江苏大学 一种果蔬中啶虫脒双模态快速检测方法
CN113203788B (zh) * 2021-05-21 2023-04-07 江苏大学 一种果蔬中啶虫脒双模态快速检测方法
CN116626010A (zh) * 2023-07-11 2023-08-22 长春中医药大学 白酒中醇类物质以及金属汞的检测方法
CN116626010B (zh) * 2023-07-11 2023-09-29 长春中医药大学 白酒中醇类物质以及金属汞的检测方法

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