CN113049547A - 一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于荧光传感技术领域,具体涉及一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法。使用二水柠檬酸钠与三聚氰胺反应制备了石墨氮化碳荧光探针,其荧光强度随着亚硝酸钠浓度的改变在发射波长434nm呈线性猝灭关系,由此建立标准工作曲线,可以测定复杂水体硝基甲烷工业废水及受到亚硝酸钠污染的水环境中亚硝酸钠的浓度。本发明操作简单,特异选择性好、灵敏度高,响应时间快,准确性好。
Description
技术领域
本发明属于荧光传感技术领域,具体涉及一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,更具体地,涉及一种石墨氮化碳荧光探针测定亚硝酸钠的方法。
背景技术
亚硝酸钠为白色至浅黄色粒状、棒状或粉末。易溶于水和液氨中,水溶液呈碱性。亚硝酸钠有毒,一方面,摄入亚硝酸钠过量会干扰体内氧的运输机制,导致血液中的低铁血红蛋白不可逆地氧化成高铁血红蛋白,降低其输送氧的能力,导致出现组织缺氧症状,造成人体缺氧中毒。另一方面,亚硝酸钠还可以与人体蛋白质代谢生成的次级胺发生亚硝化反应,生成亚硝胺或亚酰胺,从而诱发多种器官组织产生癌变、畸变。亚硝酸钠的人致死量为2g,皮肤接触亚硝酸钠溶液的极限浓度为1.5%,大于此浓度时皮肤会发炎,出现斑疹。
传统的重氮偶合比色法如Griess利用亚硝酸钠与偶氮在酸性条件下反应生成红色的偶氮苯,在500-600nm处进行比色测定,测定亚硝酸钠的范围在0.02-2.0μmol/L之间,但该方法耗时长、灵敏度差,且易受其他离子干扰。化学发光法如林珍等人研究了通过在线混合亚硝酸钠和酸化的过氧化氢形成过氧亚硝酸,在过氧亚硝酸存在下碳量子点的荧光会线性增强,间接测定亚硝酸钠的范围在10-7-10-5mol/L之间,但该方法检测的稳定性和再现性差。
硝基甲烷工业废水中含有硫酸钠、氯化钠、亚硝酸钠、甲醇及硝基甲烷等,因此检测硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的含量可以对硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的排放量进行监测。但是现有的测定方法重氮偶合比色法(Griess法)、化学发光法等来检测亚硝酸钠的范围较低,适合低含量实际样品中亚硝酸钠的检测,而不适用于需要线性范围较宽的高含量工业废水以及受到亚硝酸钠污染的水环境中亚硝酸钠的检测。近年来,基于不同荧光探针的荧光检测方法受到科学界的广泛关注,它与特定目标分析物发生作用后,荧光信号会发生变化,以达到检测目的。利用荧光探针进行检测的荧光分析法具有简单、廉价、特异选择性好、灵敏度高和相应时间快等特征。在荧光检测方法中,选择合适的荧光探针是一个关键因素。
发明内容
为了解决现有技术中的技术问题,本发明提供了一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,更具体地,涉及一种石墨氮化碳荧光探针测定亚硝酸钠的方法。
本发明的技术方案如下:
一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声处理后,进行高压反应,冷却离心,过滤杂质后得到石墨氮化碳荧光探针溶液;将所述石墨氮化碳荧光探针溶液与亚硝酸钠反应,使石墨氮化碳荧光探针的荧光发生猝灭,根据荧光发射光谱特征的变化测定亚硝酸钠的含量。
特别的所述水优选双重蒸馏水、三重蒸馏水、超纯水等。
进一步,
所述石墨氮化碳荧光探针在发射波长434nm下的荧光强度值为F0,加入不同浓度亚硝酸钠后的荧光强度值为F,荧光强度比值IF=F0/F,利用IF值以判断亚硝酸钠的含量,所使用的激发波波长为340nm。
进一步,
亚硝酸钠的浓度在0.05-2.2mg/mL的范围内,IF值与亚硝酸钠的浓度呈线性关系,检测限为0.037mg/mL。
一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,包括如下步骤:
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备:
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声处理后转入高压釜反应一段时间,再冷却离心,过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液;
(2)标准工作曲线的绘制:
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量,与pH=7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合,定容后超声,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量,与pH=7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合,再加入不同质量的亚硝酸钠,定容后配置成不同浓度的亚硝酸钠标准溶液,使标准溶液的浓度范围在0.05-2.2mg/mL,经过超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下所有标准溶液的荧光强度值F,荧光强度的比值IF=F0/F,根据亚硝酸钠标准溶液的浓度与荧光光谱的关系建立标准工作曲线,并以荧光强度的比值IF与亚硝酸钠的浓度c作回归方程;
(3)待测样品的测定
将待测样品溶液经过预处理,再超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测待测样品溶液的荧光强度值,根据步骤(2)所述的回归方程计算待测样品溶液中亚硝酸钠的浓度。
进一步,
步骤(3)中所述预处理的步骤如下:
硝基甲烷工业废水使用活性炭脱色,超声15-20min,静置后抽滤,除去活性炭颗粒,将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液适当稀释,备用。
一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,包括如下步骤:
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备:
将物质的量之比为1.46:10的二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声5-10min后转入高压釜内反应,反应温度为200-250℃,反应时间为3-5h,反应完毕再冷却离心,离心时间为25-40min,转速为1.0×104-1.3×104rpm,过滤出杂质后,得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液;
(2)标准工作曲线的绘制:
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0的浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声5-10min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0的浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,再加入不同质量的亚硝酸钠,定容后配置成不同浓度的亚硝酸钠标准溶液,用双重蒸馏水定容至5.0mL,使标准溶液的浓度范围在0.05-2.2mg/mL,超声5-10min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下所有标准溶液的荧光强度值F,荧光强度的比值IF=F0/F,根据亚硝酸钠标准溶液的浓度c与荧光强度的比值IF的关系建立标准工作曲线,并以荧光强度的比值IF与亚硝酸钠的浓度c作回归方程;
(3)待测样品的测定
硝基甲烷工业废水用活性炭脱色,超声15-20min,静置后抽滤,除去活性炭颗粒,将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液适当稀释,备用;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,再加入适量经过预处理的待测样品,定容至5.0mL,经过5-10min超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F,根据步骤(2)所作的回归方程计算待测样品溶液中亚硝酸钠的含量。
考虑到不同pH值对测定体系的影响,对适于测定的pH值范围进行了实验。如图1所示,对于B-R缓冲溶液,当pH值在4.0-7.0之间时,石墨氮化碳的荧光强度逐渐增大,达到平台;当pH值在7.0-11.0之间时,石墨氮化碳的荧光强度基本不变适于测定。
硝基甲烷生产废水中含有硫酸钠、氯化钠、亚硝酸钠、甲醇及少量硝基甲烷等,因此检测硝基甲烷生产废水中亚硝酸钠的含量须考虑硫酸钠、氯化钠、甲醇、硝基甲烷对石墨氮化碳检测亚硝酸钠有无影响。
所作的干扰实验如下,实验中使用实施例1制备的石墨氮化碳:
1、Na2SO4的影响:
如图2所示,不同质量百分数Na2SO4(如1%表示1g水中含0.01g Na2SO4)对100μL石墨氮化碳荧光强度影响很小,
其中,
F为石墨氮化碳加入不同质量分数的Na2SO4后在发射波长434nm下的荧光强度值;
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
2、NaCl的影响:
如图3所示,不同质量百分数的NaCl(如1%表示1g水中含0.01gNaCl)对100μL石墨氮化碳荧光强度几乎没有影响,
其中,
F为石墨氮化碳加入不同质量分数的NaCl后在发射波长434nm下的荧光强度值;
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
3、CH3OH(甲醇)的影响:
如图4所示,不同体积百分数的CH3OH(如1%表示1mL水中含0.01mL CH3OH)对100μL石墨氮化碳荧光强度几乎没有影响,
其中,
F为石墨氮化碳加入不同体积分数的CH3OH后在发射波长434nm下的荧光强度值;
F0为石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值。
4、金属离子的影响:
如图5所示,水中Ag+,Pb2+,Ba2+,Mg2+,Co2+,Fe3+,Mn2+,Ca2+,Cr3+,Cr6+,Hg2+和Cu2+各种金属离子对石墨氮化碳荧光强度没有影响,其中各种金属离子的浓度为40ng/mL;
其中,
F为15μL石墨氮化碳加入不同金属离子后在发射波长434nm下的荧光强度值;
F0为15μL石墨氮化碳在发射波长434nm下的荧光强度值
black为石墨氮化碳未加入金属离子的空白溶液。
干扰实验表明硫酸钠、氯化钠、甲醇、各种金属离子对石墨氮化碳检测亚硝酸钠影响很小。
此外,还实验了当猝灭剂亚硝酸钠存在的情况,加入硫酸钠、氯化钠、甲醇、硝基甲烷(CH3NO2)各种干扰物对石墨氮化碳测定亚硝酸钠的影响,如图6所示,各种干扰物对石墨氮化碳荧光强度影响较小,也即在各种干扰物下对石墨氮测定亚硝酸钠化的影响较小。
图中,
Blank为1mg/mL NaNO2+100μL石墨氮化碳;
Na2SO4为1mg/mLNaNO2+0.0125g Na2SO4+100μL石墨氮化碳;
NaCl为1mg/mL NaNO2+0.01g NaCl+100μL石墨氮化碳;
CH3OH为1mg/mL NaNO2+0.003mL CH3OH+100μL石墨氮化碳;
CH3NO2为1mg/mL NaNO2+0.001mL CH3NO2+100μL石墨氮化碳;
Na2SO4混合为1mg/mL NaNO2+0.0125g Na2SO4+0.003mL CH3OH+0.001mL CH3NO2+100μL石墨氮化碳;
NaCl混合:1mg/mL NaNO2+0.01g NaCl+0.003mL CH3OH+0.001mL CH3NO2+100μL石墨氮化碳。
由以上实验可知,少量硝基甲烷对石墨氮化碳荧光强度很小。
在硝基甲烷工业废水中,即使含有硝基甲烷,但在实际样品测定亚硝酸钠时,会对硝基甲烷工业废水进行稀释,以达到石墨氮化碳荧光探针检测亚硝酸钠0.05-2.2mg/mL的检测范围,此时硝基甲烷的浓度已经稀释远远小于0.05mg/mL,稀释后的硝基甲烷对石墨氮化碳荧光探针所起的猝灭作用可以忽略不计,从而不会影响亚硝酸钠的测定。
进一步,
所述荧光测定方法适用于受到亚硝酸钠污染的水环境中的亚硝酸钠的测定。
正常水环境中亚硝酸钠含量很低,不在本发明检测范围内无法测量,但是当水环境受到亚硝酸钠污染,亚硝酸钠含量在本发明检测线性范围0.05-2.2mg/mL内时,可以采用本方法测定。
其中,水环境包括地表水环境如河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等和地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。
进一步,
步骤(3)中所述预处理依据样品不同,分别采用如下步骤:
A、没有大颗粒杂质的受到亚硝酸钠污染的环境水直接测定,无需预处理;
B、含有大颗粒杂质的受到亚硝酸钠污染的水,以转速1.0×104-1.3×104rpm离心10-20min,再通过0.45μm滤膜过滤去除大颗粒杂质,备用。
有益效果
与现有技术相比本发明取得的有益效果为:
(1)石墨氮化碳荧光探针合成简单;
(2)采用荧光探针测定亚硝酸钠具有费用较低、检测方法简单,特异选择性好、灵敏度高,响应时间快;
(3)本发明的荧光探针测定方法可以测定复杂水体硝基甲烷工业工业废水中的亚硝酸钠。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图所示来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为石墨氮化碳在pH=4.0-11.0的B-R缓冲溶液中荧光强度图;
图2为不同质量百分数Na2SO4对石墨氮化碳荧光强度的影响图;
图3为不同质量百分数的NaCl对石墨氮化碳荧光强度的影响图;
图4为不同体积百分数的CH3OH对石墨氮化碳荧光强度的影响图;
图5为水中各种金属离子对石墨氮化碳荧光强度的影响图;
图6为在猝灭剂亚硝酸钠存在的情况加入各种干扰物下的石墨氮化碳荧光强度图;
图7为实施例1石墨氮化碳的扫描电镜图;
图8为实施例1石墨氮化碳的红外光谱图;
图9为实施例1石墨氮化碳的荧光激发和发射光谱图,图中a为石墨氮化碳荧光激发状态图;b为石墨氮化碳荧光发射状态图;
图10为实施例1石墨氮化碳的zeta电位图;
图11为实施例2荧光强度值与亚硝酸钠浓度的标准工作曲线图;
图12石墨氮化碳荧光探针在亚硝酸钠的浓度为0,0.05,0.08,0.1,0.3,0.5,0.8,1.0,1.2,1.5,1.8,2.2mg/mL时的荧光发射光谱图。
具体实施方式
以下通过具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
在进一步描述本发明具体实施方式之前,应理解,本发明的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案;还应当理解,本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本发明的保护范围。
除非另外定义,本发明中使用的所有技术和科学术语与本技术领域技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外,根据本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本发明的记载,还可以使用与本发明实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本发明。
实施例1:
石墨氮化碳荧光探针的制备:
在45ml双重蒸馏水中加入0.15g二水柠檬酸钠和0.44g三聚氰胺,超声处理5min后,将混合物转移到100ml的高压釜中,200℃加热3h,冷却后用高速离心机以1.0×104rpm的转速离心25min,过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
从石墨氮化碳的扫描电镜图(如图7)中可以看出,石墨氮化碳呈片状,其在水溶液中分散比较均匀。
从石墨氮化碳的红外光谱图(如图8)中可以看出,石墨氮化碳在1417cm-1,1631cm-1,3147cm-1,3431cm-1处有明显的峰,分别代表C-N,C=O,N-H,O-H的伸缩振动,表明石墨氮化碳表面可能含有羧基、羟基和氨基。
在石墨氮化碳的荧光激发和发射光谱图(如图9)中,其中石墨氮化碳的荧光激发波长为340nm,发射波长为434nm。
从石墨氮化碳的zeta电位图(如图10)中可以看出,石墨氮化碳的zeta电位为-28.1mV,说明石墨氮化碳表面带负电荷。由于石墨氮化碳表面带有很多电子,并且具有还原性,而亚硝酸根具有氧化性,推测的反应机理为蓝色石墨氮化碳与亚硝酸根发生氧化还原反应,从而而导致石墨氮化碳荧光猝灭,由此可以用石墨氮化碳作为荧光探针来检测亚硝酸根的浓度。
实施例2:
石墨氮化碳荧光探针的制备:
在70ml双重蒸馏水中加入0.2g二水柠檬酸钠和0.587g三聚氰胺,超声处理8min后,将混合物转移到200ml的高压釜中,220℃加热4h,冷却后用高速离心机以1.2×104rpm的转速离心30min,过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
实施例3:
石墨氮化碳荧光探针的制备:
在80ml双重蒸馏水中加入0.3g二水柠檬酸钠和0.88g三聚氰胺,超声处理10min后,将混合物转移到200ml的高压釜中,250℃加热5h,冷却后用高速离心机以1.3×104rpm的转速离心40min,过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳。
实施例4:
亚硝酸钠标准工作曲线的绘制(如图11):
取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=7.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声5min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0;
取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=7.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,然后分别加25,40,50,150,250,400,500,600,750,900,1000,1100μL的NaNO2(10mg/mL)标准溶液,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声5min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下所有标准溶液的荧光强度值F,荧光强度的比值IF=F0/F,根据亚硝酸钠标准溶液的浓度c与荧光强度的比值IF的关系建立标准工作曲线,并作回归方程:IF=0.70079c+0.92154,线性相关系数R=0.99231(n=12),相关系数接近1说明回归方程的线性关系较好,检测限D=0.037mg/mL,亚硝酸钠测定的线性范围为0.05-2.2mg/mL。
图12为石墨氮化碳荧光探针在亚硝酸钠标准溶液的浓度分别为0,0.05,0.08,0.1,0.3,0.5,0.8,1.0,1.2,1.5,1.8,2.2mg/mL时的荧光发射光谱。
实施例5:
硝基甲烷工业废水1号的测定:
取20mL待测样品加入3.0g的活性炭脱色,超声15min静置5h,用抽滤瓶除去活性炭大颗粒,再将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液分别稀释5倍、6倍、7倍,备用;
取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=9.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,然后分别加入50μL稀释5倍、6倍、7倍脱色后的待测样品溶液,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声5min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下所有待测样品的荧光强度值F,根据实施例4的回归方程计算稀释后样品中亚硝酸钠的平均浓度c为0.126mg/mL,换算回硝基甲烷工业废水里的亚硝酸钠的含量为75.6mg/mL。
实施例6:
硝基甲烷工业废水2号的测定:
取30mL工业废水加入3.5g的活性炭脱色,超声20min静置5h,用抽滤瓶除去活性炭大颗粒,再将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液稀释5倍、6倍、7倍,备用;
取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=7.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,然后分别加入50μL稀释5倍、6倍、7倍脱色后的待测样品溶液,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声10min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下所有待测样品的荧光强度值F,根据实施例4的回归方程计算稀释后样品中亚硝酸钠的平均浓度c为0.103mg/mL,换算回硝基甲烷工业废水里的亚硝酸钠的含量为61.8mg/mL。
实施例7:
受到亚硝酸钠污染的泉水的测定:
取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=8.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,然后加入1mL待测样品,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声8min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下待测样品的荧光强度值F,根据实施例4的回归方程计算受到亚硝酸钠污染的泉水中亚硝酸钠的浓度c=0.06mg/mL。
实施例8:
受到亚硝酸钠污染的湖水的测定:
将湖水水样以1.0×104rpm离心10min,再通过0.45μm滤膜过滤去除大颗粒杂质,备用;取100μL稀释5倍后实施例1制备的石墨氮化碳荧光探针溶液,与浓度为40mmol/L,pH=8.0的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,然后加入1mL待测样品,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声9min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计分别检测发射波长434nm下待测样品的荧光强度值F,根据实施例4的回归方程计算受到亚硝酸钠污染的泉水中亚硝酸钠的浓度c=0.10mg/mL。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声处理后,进行高压反应,冷却离心,过滤杂质后得到石墨氮化碳荧光探针溶液;将所述石墨氮化碳荧光探针溶液与亚硝酸钠反应,使石墨氮化碳荧光探针的荧光发生猝灭,根据荧光发射光谱特征的变化测定亚硝酸钠的含量。
2.根据权利要求1所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,
所述石墨氮化碳荧光探针在发射波长434nm下的荧光强度值为F0,加入不同浓度亚硝酸钠后的荧光强度值为F,荧光强度比值IF=F0/F,利用IF值以判断亚硝酸钠的含量,所使用的激发波波长为340nm。
3.根据权利要求2所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,
亚硝酸钠的浓度在0.05-2.2mg/mL的范围内,IF值与亚硝酸钠的浓度呈线性关系,检测限为0.037mg/mL。
4.一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备:
将二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声处理后转入高压釜反应一段时间,再冷却离心,过滤杂质得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液;
(2)标准工作曲线的绘制:
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量,与pH=7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合,定容后超声,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液适量,与pH=7.0-11.0的缓冲溶液室温下混合,再加入不同质量的亚硝酸钠,定容后配置成不同浓度的亚硝酸钠标准溶液,使标准溶液的浓度范围在0.05-2.2mg/mL,经过超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下所有标准溶液的荧光强度值F,荧光强度的比值IF=F0/F,根据亚硝酸钠标准溶液的浓度与荧光光谱的关系建立标准工作曲线,并以荧光强度的比值IF与亚硝酸钠的浓度c作回归方程;
(3)待测样品的测定
将待测样品溶液经过预处理,再超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测待测样品溶液的荧光强度值,根据步骤(2)所述的回归方程计算待测样品溶液中亚硝酸钠的浓度。
5.根据权利要求4所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,步骤(3)中所述预处理的步骤如下:
硝基甲烷工业废水使用活性炭脱色,超声15-20min,静置后抽滤,除去活性炭颗粒,将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液适当稀释,备用。
6.根据权利要求4所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)石墨氮化碳荧光探针的制备:
将物质的量之比为1.46:10的二水柠檬酸钠与三聚氰胺溶于水中,超声5-10min后转入高压釜内反应,反应温度为200-250℃,反应时间为3-5h,反应完毕再冷却离心,离心时间为25-40min,转速为1.0×104-1.3×104rpm,过滤出杂质后,得到的溶液即为石墨氮化碳荧光探针溶液;
(2)标准工作曲线的绘制:
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0的浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,用双重蒸馏水定容至5.0mL,超声5-10min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下石墨氮化碳的荧光强度值F0;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0的浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,再加入不同质量的亚硝酸钠,定容后配置成不同浓度的亚硝酸钠标准溶液,用双重蒸馏水定容至5.0mL,使标准溶液的浓度范围在0.05-2.2mg/mL,超声5-10min后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下所有标准溶液的荧光强度值F,荧光强度的比值IF=F0/F,根据亚硝酸钠标准溶液的浓度c与荧光强度的比值IF的关系建立标准工作曲线,并以荧光强度的比值IF与亚硝酸钠的浓度c作回归方程;
(3)待测样品的测定
硝基甲烷工业废水用活性炭脱色,超声15-20min,静置后抽滤,除去活性炭颗粒,将滤液通过0.45μm滤膜过滤,再将滤液适当稀释,备用;
取步骤(1)制备的石墨氮化碳荧光探针溶液100μL稀释5倍后,与pH=7.0-11.0浓度为40mmol/L的B-R缓冲溶液625μL室温下混合,再加入适量经过预处理的待测样品,定容至5.0mL,经过5-10min超声后,在340nm激发下,用荧光分光光度计检测发射波长434nm下含有待测样品的石墨氮化碳的荧光强度值F,根据步骤(2)所作的回归方程计算待测样品溶液中亚硝酸钠的含量。
7.根据权利要求4所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,
其特征在于,
所述荧光测定方法适用于受到亚硝酸钠污染的水环境中的亚硝酸钠的测定。
8.根据权利要求7所述的一种硝基甲烷工业废水中亚硝酸钠的荧光测定方法,
其特征在于,
步骤(3)中所述预处理依据样品不同,分别采用如下步骤:
A、没有大颗粒杂质的受到亚硝酸钠污染的环境水直接测定,无需预处理;
B、含有大颗粒杂质的受到亚硝酸钠污染的水,以转速1.0×104-1.3×104rpm离心10-20min,再通过0.45μm滤膜过滤去除大颗粒杂质,备用。
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