CN111929284A - 农产品中铅离子的快速检测技术 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农产品中铅离子的快速检测技术，具体步骤如下；样品的预处理：对农产品表面进行采样处理，利用纯净水对农产品表皮进行擦洗处理，所得的擦洗处理样品溶液待用；具有剂量敏感荧光色度演变的纳米试纸，则通过设计多色发光探针组合进而实现色度演变高分辨显示，构建针对农产品中重金属铅离子残留快速检测的可视化试纸条,该快速检测可视化试纸条可以大批量生产，检测的稳定性、重复性、灵敏性及选择性好，而且成本低，操作简便，非常适合针对食品安全的快速现场的可视化检测，实现对影响农产品质量安全的重金属铅离子残留的快速可视化定量检测，满足使用者的实际需求，并能够实时的对农产品中铅离子含量进行快速的检测。
Description
技术领域
本发明涉及农产品检测技术领域，具体为农产品中铅离子的快速检测技术。
背景技术
随着我国工业迅猛发展和城市化进程的加快，重有色金属矿采选、冶炼，含铅蓄电池，皮革及其制品，化学原料及化学制品等行业的废气、废水和固体废弃物不同程度的被排放到水体环境中，并通过生态系统循环进入到农产品中，造成严重的重金属污染。铅是环境中重要的有毒污染物,铅对人类健康的危害,尤其是儿童健康的危害已引起世界各国学者的广泛关注，铅对健康的潜在危害,也日益引起人们的关注,铅对人体的所有器官都能够造成损害。具体表现为,影响人的智力发育和骨骼发育,造成消化不良和内分泌失调,导致贫血、高血压和心律失常,破坏肾功能和免疫功能等。人体内有极少量铅的存在,也会对健康造成损害,即使脱离了污染环境或经治疗使体内血铅水平明显下降,受损的器官和组织已不能修复,将伴随终身，重金属污染及由此引发的食品安全问题已经引起我国政府的高度重视。
目前，传统的农产品质量安全检测主要依赖大型、昂贵和耗时的实验室分析仪器，导致无法实时的对农产品的质量进行检测，无法满足食品安全的快速和低成本的要求，试纸检测技术具有可视化、低成本和快速便携等优点，越来越受到化学和生物传感领域研究者的青睐，在环境、医学及食品等检测领域具有巨大的应用价值，现有的，市场上的试纸传感器都是利用材料的可见光区吸收的变化来实现对目标物的检测，而利用材料的荧光信号变化来实现检测目的的试纸却很少被报道。现有报道的荧光纳米试纸基本上是依据单色(红、绿或者蓝色等)荧光的强度变化设计成荧光“开-关”或者“关-开”类型的传感器，这种方式存在颜色变化单一、光谱变化范围窄、色度分辨率低等缺点，不利于使用者的使用，对此我们提出铅离子的快速检测技术。
发明内容
本发明目的是提供农产品中铅离子的快速检测技术，以解决现有技术中存在颜色变化单一、光谱变化范围窄、色度分辨率低等缺点，不利于使用者的使用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：农产品中铅离子的快速检测技术，具体步骤如下；
(1)样品的预处理：对农产品表面进行采样处理，利用纯净水对农产品表皮进行擦洗处理，所得的擦洗处理样品溶液待用；
(2)上述处理样品溶液滴加到变色试纸条上，静止1分钟以使其反应充分；
(3)用紫外灯对试纸条进行照射，依据其荧光颜色变化来实现对农产品中铅离子的可视化快速检测。
优选的，步骤(3)中所述紫外灯为波段为365nm。
优选的，步骤(2)中变色试纸条制备步骤如下：
(1)合成出带氨基红色荧光的CdTe量子点和带羧基蓝色荧光的碳量子点，将两种量子点按照一定比例进行混合获得发浅蓝色的混合荧光探针，当有铅离子存在时，铅离子会与蓝色碳量子点表面的羧基集团发生络合反应，并使得蓝色的碳量子点发生团聚，从而使蓝色的碳量子点荧光淬灭(也就是蓝色荧光减弱直至消失)，这样导致的结果是混合探针的荧光颜色从浅蓝逐渐变成红色，最后可依据颜色的变化来实现对铅离子进行检测；
(2)上述混合探针溶液作为打印墨水加到喷墨打印机的墨盒中，通过调整打印的次数来调整所制备的试纸条的荧光强度，根据需要将打印的试纸裁剪成试纸条；
(3)通过对农产品表面进行采样处理，处理的样品溶液滴加到变色试纸条上，在紫外灯的照射下，如果农产品中有铅离子存在，试纸条荧光颜色将从浅蓝色逐渐变成红色。
本发明至少具备以下有益效果：
(1)本发明为农产品中铅离子的快速检测技术，具有剂量敏感荧光色度演变的纳米试纸，则通过设计多色发光探针组合进而实现色度演变高分辨显示，构建针对农产品中重金属铅离子残留快速检测的可视化试纸条,该快速检测可视化试纸条可以大批量生产，检测的稳定性、重复性、灵敏性及选择性好，而且成本低，操作简便，满足使用者的实际需求，并能够实时的对农产品中铅离子含量进行快速的检测。
(2)本发明为农产品中铅离子的快速检测技术，在纳米探针设计上解决了多颜色组合和色度比率的最佳调配，从而获得具有剂量敏感、荧光色度演变及宽光谱发射的多色复合纳米探针。
(3)本发明为农产品中铅离子的快速检测技术，针对重金属铅离子残留，设计合成对应的特异性有机配体，对多颜色宽光谱发射的纳米探针进行功能化修饰，实现对重金属铅离子残留的选择性络合响应与特异性识别。
(4)本发明为农产品中铅离子的快速检测技术，能够保持探针在检测试纸上的高光学活性和信号敏感性，适合针对食品安全的快速现场的可视化检测，实现对影响农产品质量安全的重金属铅离子残留的快速可视化定量检测。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本发明提供一种技术方案：农产品中铅离子的快速检测技术，具体步骤如下；
(1)样品的预处理：对农产品表面进行采样处理，利用纯净水对农产品表皮进行擦洗处理，所得的擦洗处理样品溶液待用；
(2)上述处理样品溶液滴加到变色试纸条上，静止1分钟以使其反应充分；
(3)用紫外灯对试纸条进行照射，依据其荧光颜色变化来实现对农产品中铅离子的可视化快速检测。
其中，步骤(3)中紫外灯为波段为365nm。
其中，步骤(2)中变色试纸条制备步骤如下：
(1)合成出带氨基红色荧光的CdTe量子点和带羧基蓝色荧光的碳量子点，将两种量子点按照一定比例进行混合获得发浅蓝色的混合荧光探针，当有铅离子存在时，铅离子会与蓝色碳量子点表面的羧基集团发生络合反应，并使得蓝色的碳量子点发生团聚，从而使蓝色的碳量子点荧光淬灭(也就是蓝色荧光减弱直至消失)，这样导致的结果是混合探针的荧光颜色从浅蓝逐渐变成红色，最后可依据颜色的变化来实现对铅离子进行检测；
(2)上述混合探针溶液作为打印墨水加到喷墨打印机的墨盒中，通过调整打印的次数来调整所制备的试纸条的荧光强度，根据需要将打印的试纸裁剪成试纸条；
(3)通过对农产品表面进行采样处理，处理的样品溶液滴加到变色试纸条上，在紫外灯的照射下，如果农产品中有铅离子存在，试纸条荧光颜色将从浅蓝色逐渐变成红色。
具体的，本发明使用时，首先对待进行检测的农产品进行取样，并将取样后的农产品的表面用纯净水进行擦洗，擦洗后的样品溶液，利用试管滴落再变色试纸条上，精置1分钟，以使其充分反应，并用紫外灯对变色试纸条的表面进行均匀照射，在紫外灯的照射下，如果农产品中有铅离子存在，试纸条荧光颜色将从浅蓝色逐渐变成红色，反之，则未含有铅离子。本发明能够保持探针在检测试纸上的高光学活性和信号敏感性，适合针对食品安全的快速现场的可视化检测，实现对影响农产品质量安全的重金属铅离子残留的快速可视化定量检测，直至完成全部工作顺序。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.农产品中铅离子的快速检测技术，其特征在于，具体步骤如下；
(1)样品的预处理：对农产品表面进行采样处理，利用纯净水对农产品表皮进行擦洗处理，所得的擦洗处理样品溶液待用；
(2)上述处理样品溶液滴加到变色试纸条上，静止1分钟以使其反应充分；
(3)用紫外灯对试纸条进行照射，依据其荧光颜色变化来实现对农产品中铅离子的可视化快速检测。
2.根据权利要求1所述的农产品中铅离子的快速检测技术，其特征在于：步骤(3)中所述紫外灯为波段为365nm。
3.根据权利要求1所述的农产品中铅离子的快速检测技术，其特征在于，步骤(2)中变色试纸条制备步骤如下：
(1)合成出带氨基红色荧光的CdTe量子点和带羧基蓝色荧光的碳量子点，将两种量子点按照一定比例进行混合获得发浅蓝色的混合荧光探针，当有铅离子存在时，铅离子会与蓝色碳量子点表面的羧基集团发生络合反应，并使得蓝色的碳量子点发生团聚，从而使蓝色的碳量子点荧光淬灭，这样导致的结果是混合探针的荧光颜色从浅蓝逐渐变成红色，最后可依据颜色的变化来实现对铅离子进行检测；
(2)上述混合探针溶液作为打印墨水加到喷墨打印机的墨盒中，通过调整打印的次数来调整所制备的试纸条的荧光强度，根据需要将打印的试纸裁剪成试纸条；
(3)通过对农产品表面进行采样处理，处理的样品溶液滴加到变色试纸条上，在紫外灯的照射下，如果农产品中有铅离子存在，试纸条荧光颜色将从浅蓝色逐渐变成红色。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103115905A (zh) * | 2013-01-27 | 2013-05-22 | 哈尔滨师范大学 | 一种铅离子的荧光检测探针 |
| CN106854215A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-06-16 | 济南大学 | 一种新型比率型二价铅离子荧光探针及其制备方法与应用 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103115905A (zh) * | 2013-01-27 | 2013-05-22 | 哈尔滨师范大学 | 一种铅离子的荧光检测探针 |
| CN106854215A (zh) * | 2017-01-09 | 2017-06-16 | 济南大学 | 一种新型比率型二价铅离子荧光探针及其制备方法与应用 |
| CN111220586A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-06-02 | 广州市尚信净化工程有限公司 | 一种检测土壤铅含量的荧光探针试纸的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HAIQIAN WANG ET AL.: "Semiquantitative Visual Detection of Lead Ions with a Smartphone via a Colorimetric Paper-Based Analytical Device", 《ANALYTICAL CHEMISTRY》 * |
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