CN114152607B - 一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 - Google Patents
一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114152607B CN114152607B CN202111478481.3A CN202111478481A CN114152607B CN 114152607 B CN114152607 B CN 114152607B CN 202111478481 A CN202111478481 A CN 202111478481A CN 114152607 B CN114152607 B CN 114152607B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- test paper
- dihydroxybenzene
- cerium oxide
- chromogenic substrate
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 83
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004737 colorimetric analysis Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 51
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 40
- 239000003593 chromogenic compound Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 5
- YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N catechol Chemical group OC1=CC=CC=C1O YCIMNLLNPGFGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N resorcinol Chemical compound OC1=CC=CC(O)=C1 GHMLBKRAJCXXBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 27
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 13
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 11
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 6
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 5
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 4
- 229910021380 Manganese Chloride Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L Manganese chloride Chemical compound Cl[Mn]Cl GLFNIEUTAYBVOC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 235000002867 manganese chloride Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011565 manganese chloride Substances 0.000 claims description 4
- 229940099607 manganese chloride Drugs 0.000 claims description 4
- 229940099596 manganese sulfate Drugs 0.000 claims description 4
- 235000007079 manganese sulphate Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011702 manganese sulphate Substances 0.000 claims description 4
- SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L manganese(II) sulfate Chemical compound [Mn+2].[O-]S([O-])(=O)=O SQQMAOCOWKFBNP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 claims description 3
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 3
- MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);dinitrate Chemical compound [Mn+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O MIVBAHRSNUNMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 3
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 3
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 6
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 abstract description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OHDRQQURAXLVGJ-HLVWOLMTSA-N azane;(2e)-3-ethyl-2-[(e)-(3-ethyl-6-sulfo-1,3-benzothiazol-2-ylidene)hydrazinylidene]-1,3-benzothiazole-6-sulfonic acid Chemical compound [NH4+].[NH4+].S/1C2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N(CC)C\1=N/N=C1/SC2=CC(S([O-])(=O)=O)=CC=C2N1CC OHDRQQURAXLVGJ-HLVWOLMTSA-N 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 5
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 5
- 229910001437 manganese ion Inorganic materials 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 4
- 150000004053 quinones Chemical class 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 4
- 241000931705 Cicada Species 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000382353 Pupa Species 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- RFXSFVVPCLGHAU-UHFFFAOYSA-N benzene;phenol Chemical class C1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1 RFXSFVVPCLGHAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 3
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-1-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound C1CN(CC2=NNN=C21)CC(=O)N3CCN(CC3)C4=CN=C(N=C4)NCC5=CC(=CC=C5)OC(F)(F)F LDXJRKWFNNFDSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 150000001346 alkyl aryl ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000006473 carboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001983 dialkylethers Chemical class 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/77—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator
- G01N21/78—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated by observing the effect on a chemical indicator producing a change of colour
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
Abstract
本发明提供一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：A)制备负载有Mn2+的氧化铈；进一步可添加促进剂对Mn元素进行配位包封，提高颗粒的亲水性，增强颗粒对信号分子的吸附作用；B)将负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；C)将显色底物分子分别与不同浓度的二羟基苯标准溶液混合，滴加至所述检测试纸表面，建立颜色色度值与浓度的标准曲线；D)将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至检测试纸表面，根据颜色色度值获知二羟基苯的浓度。本发明中的检测方法具备高稳定性、高效性、低成本，特异性强等优势，并且检测条件温和，节省时间与经济成本，具有极好的工业应用前景。
Description
技术领域
本发明属于化学分析技术领域，尤其涉及一种比色法检测水体中二羟基苯的方法。
背景技术
对苯二酚，邻苯二酚，间苯二酚是二羟基苯的同分异构体，同属于酚类物质，它们是一烷基醚和二烷基醚生产的重要中间体，用作照相显影剂、油漆稳定剂和优良的脱色剂。然而，酚类具有高毒性和低降解的特点，进入生态系统中会影响人体和动植物健康，是水环境中的主要污染物。因此，开发一种稳定性好，灵敏度高，超便捷的二羟基苯分析方法对于分析化学和有机化学都尤为重要。
目前检测这三种同分异构体的方法有高效液相色谱法、化学发光法以及电化学法，但是这些方法由于操作条件较为复杂、成本过高、灵敏度低等缺点，限制了这类方法的推广普及。CN103901087B公开了一种电化学法检测邻苯二酚和对苯二酚的方法，利用修饰电极包括基底电极和附着在基底电极上的邻苯二甲酸乙二醇二丙烯酸酯-羧基化的多壁纳米管-石墨烯检测邻苯二酚和对苯二酚的方法。其中修饰电极的制备步骤复杂，操作要求较高，面临检测耗时长、操作条件复杂、成本高，特异性差等问题，难以在实际中到广泛应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，本发明中的方法显色稳定，特异性强，检测条件简单且温和，无需光和电的辅助，成本低，具有更加明显的市场应用优势。
本发明提供一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：
A)将多孔氧化铈与锰盐在水中混合，在超声和/或搅拌的条件下对Mn2+进行负载，得到负载有Mn2+的氧化铈；
B)将所述负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；
C)配制多个不同浓度的二羟基苯标准溶液，然后将显色底物分子分别与所述不同浓度的二羟基苯标准溶液混合，滴加至所述步骤B)得到的检测试纸表面，根据所显示的颜色色度值建立颜色色度值与二羟基苯溶液浓度的标准曲线；
D)将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至所述检测试纸表面，根据试纸所呈现的颜色色度值获知待检测水体中二羟基苯的浓度。
优选的，所述二羟基苯为邻苯二酚、间苯二酚或对苯二酚。
优选的，所述多孔氧化铈的孔径为3～20nm；孔隙率为40～70％。
优选的，所述多孔氧化铈的形貌为立方体、片状、菱面体、十二面体、八面体和截面八面体中的一种或几种。
优选的，所述锰盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰和高锰酸钾中的一种或几种；
所述多孔氧化铈与锰盐的质量比为(10～55):(1～5)。
优选的，所述步骤A)中负载的时间为40～90min。
优选的，将所述步骤A)中的产物与促进剂混合，进行反应，反应结束后离心、干燥，得到负载有Mn2+的氧化铈；
所述促进剂为壳聚糖，环糊精，葡萄糖，三乙醇胺，乙二胺，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；
所述促进剂与多孔氧化铈的质量比为(0.1～1.5):(10～55)。
优选的，所述步骤A)中的产物与促进剂的反应时间为1～4小时。
优选的，所述显色底物分子包括3,3',5,5'-四甲基联苯胺、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸或邻苯二胺；
所述显色底物分子在待检测水体样品中的浓度为0.1～10mmol/L。
优选的，所述显色底物分子与待检测水体样品混合1～2min后，进行离心，取带有颜色的上清液滴加至所述检测试纸表面。
本发明提供了一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：A)将多孔氧化铈与锰盐在水中混合，在超声和/或搅拌的条件下对Mn2+进行负载，得到负载有Mn2+的氧化铈；B)将所述负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；C)配制多个不同浓度的二羟基苯标准溶液，然后将显色底物分子分别与所述不同浓度的二羟基苯标准溶液混合，滴加至所述步骤B)得到的检测试纸表面，根据所显示的颜色色度值建立颜色色度值与二羟基苯溶液浓度的标准曲线；D)将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至所述检测试纸表面，根据试纸所呈现的颜色色度值获知待检测水体中二羟基苯的浓度。该方法通过不同形貌的CeO2搭载高活性Mn元素，进一步地，添加促进剂对Mn元素进行配位包封，同时提高颗粒的亲水性，增强颗粒对信号分子的吸附作用，不仅提高了检测的准确性，而且提高了使用寿命。本发明中的检测方法具备高稳定性、高效性、低成本，特异性强等优势，并且检测条件温和，节省时间与经济成本，具有极好的工业应用前景。
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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中所使用的“蝉蛹”结构的CeO2的TEM图；
图2为本发明实施例3中所使用的“立方”结构的CeO2的TEM图；
图3为实施例1中各苯二酚与RGB值的标准曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：
A)将多孔氧化铈与锰盐在水中混合，在超声和/或搅拌的条件下对Mn2+进行负载，得到负载有Mn2+的氧化铈；
B)将所述负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；
C)配制多个不同浓度的二羟基苯标准溶液，然后将显色底物分子分别与所述不同浓度的二羟基苯标准溶液混合，滴加至所述步骤B)得到的检测试纸表面，根据所显示的颜色色度值建立颜色色度值与二羟基苯溶液浓度的标准曲线；
D)将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至所述检测试纸表面，根据试纸所呈现的颜色色度值获知待检测水体中二羟基苯的浓度。
在本发明中，所述多孔氧化铈的孔径优选为3～20nm，更优选为5～15nm，最优选为5～10nm；孔隙率优选为40～70％，更优选为50～60％，最优选为65％；所述多孔氧化铈的形貌优选为立方体、片状、菱面体、十二面体、八面体和截面八面体中的一种或几种。
所述锰盐优选为硫酸锰(MnSO4·4H2O)、氯化锰(MnCl2)、硝酸锰(Mn(NO3)2)和高锰酸钾(KMnO4)中的一种或几种，更优选为硫酸锰，所述多孔氧化铈与锰盐的质量比优选为(10～55)：(1～5)，更优选为(10～55)：5，如10：5、15：5、20：5、25：5、30：5、35：5、40：5、45：5、50：5、55：5，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，所述多孔氧化铈与水的固液比优选为(0.001～0.15)g：(10～50)mL，更优选为(0.01～0.1)g：(20～50)mL。
将多孔氧化铈与锰盐混合之后，本发明优选对其超声使其分散，然后搅拌50～90min，使锰盐中的锰离子负载在氧化铈的孔道及表面上。
本发明中氧化铈具有孔道结构，更利于锰离子的负载，而且作为“纳米反应器”，更有利于催化氧化显色底物分子进行显色。
为了增强氧化铈材料与显色底物分子之间的相互作用，以及减缓Mn元素在实际测试过程中的流失，本发明优选使用促进剂对Mn元素进行配位包封，同时提高多孔氧化铈材料的亲水性，增强其对显色底物分子的吸附作用。
本发明优选将负载Mn2+后的体系中加入促进剂，进行反应，反应完毕后离心，弃上清液，沉淀物洗涤后进行干燥，得到检测材料。
在本发明中，所述促进剂为壳聚糖，环糊精，葡萄糖，三乙醇胺，乙二胺，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；所述促进剂与多孔氧化铈的质量比优选为(0.1～1.5):(10～55)，更优选为(0.5～1.0)：(20～50)，如0.5:10、0.5:15、0.5:20、0.5:25、0.5:30、0.5:35、0.5:40、0.5:45、0.5:50、0.5:55，优选为以上述任意数值为上限或下限的范围值。
在本发明中，与所述促进剂的反应的时间优选为1～4小时，更优选为2～3小时；所述干燥优选为真空干燥，所述真空干燥的温度优选为50～80℃，更优选为60～70℃；所述真空干燥的时间优选为1～5小时，更优选为2～4小时，最优选为3小时。
得到检测材料之后，本发明将所述检测材料分散于有机溶剂中，优选以喷涂的方法将得到的悬浮液喷涂纸垂直放置的试纸上，室温条件下干燥，得到检测试纸。
在本发明中，所述有机溶剂优选为丙酮和/或乙醇，所述检测材料的质量与有机溶剂的体积之比优选为(1～10)mg：1mL，更优选为(2～8)mg：1mL，最优选为(5～6)mg：1mL。
得到检测试纸后，本发明利用上述检测试纸建立标准曲线，所述标准曲线为显色底物所呈现的颜色色度值与某一种二羟基苯的浓度的线性关系。
本发明优选先配制若干个设定浓度值的二羟基苯的标准溶液，基于不同种类的二羟基苯，如邻苯二酚、间苯二酚和对苯二酚，应分别配制其标准溶液，建立不同种类的二羟基苯各自的标准曲线。
然后将相同质量的、相同成分的显色底物分子加入标准溶液中，滴加至检测试纸上，多余的水透过试纸，显色底物分子则留在试纸上并进一步被检测试纸上的氧化铈检测材料催化显色反应，这种催化现象会受到不同种类及不同浓度的苯二酚特异性作用，进而显示出不同的颜色。检测其试纸上所呈现颜色的色度值(RGB值)，可建立与其浓度相对应的标准曲线。
在本发明中，所述显色底物分子优选为3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)、2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸(ABTS)，更优选为TMB，所述显色底物分子在标准溶液中的浓度优选为0.3～0.6mmol/L，更优选为0.4～0.5mmol/L，所述显色底物分子与二羟基苯的体积比优选为(10～150)：(1～10)，更优选为(50～120)：10。
不同的显色底物分子对不同种类的二羟基苯显示不同的颜色，具体的，当所述显色底物分子为ABTS时，邻苯二酚由于易被上述检测材料氧化成粉紫色的醌类，其检测限(LOD,limit of detection)为50nmol/L；间苯二酚通过“turn-on”模式可促进纳米酶对浅蓝色ABTSox进一步过度氧化生成深蓝色ABTSox，其检测限为87nmol/L；对苯二酚则是通过“turn-off”模式，将蓝色的ABTSox褪色，其褪色程度与对苯二酚的浓度保持一定线性关系，其检测限为150nmol/L。
当所述显色底物分子为TMB时，邻苯二酚由于易被上述检测材料氧化成粉紫色的醌类，其检测限为500nmol/L；间苯二酚通过“turn-on”模式可促进纳米酶对浅蓝色TMBox进一步过度氧化生成深蓝色TMBox，其检测限为800nmol/L；对苯二酚则是通过“turn-off”模式，将蓝色的TMBox褪色，其褪色程度与对苯二酚的浓度保持一定线性关系，其检测限为1μmol/L。
得到上述标准曲线后，本发明取待检测的水体，加入显色底物分子，搅拌1～2min后滴加至上述检测试纸表面，依据标准曲线，根据显色的颜色色度值(RGB值)得到二羟基苯的种类和浓度。
本发明中的方法适用于检测含有单一一种二羟基苯的水体中二羟基苯的浓度。
在本发明中，所述显色底物分子在待检测水体样品中的浓度为0.1～10mmol/L，更优选为1～5mmol/L。
本发明提供了一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：A)将多孔氧化铈与锰盐在水中混合，在超声和/或搅拌的条件下对Mn2+进行负载，得到负载有Mn2+的氧化铈；B)将所述负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；C)将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至所述检测试纸表面，根据试纸所呈现的颜色色度值获知待检测水体中二羟基苯的种类和浓度。该方法通过不同形貌的CeO2搭载高活性Mn元素，进一步地，添加促进剂对Mn元素进行配位包封，同时提高颗粒的亲水性，增强颗粒对信号分子的吸附作用，不仅提高了检测的准确性，而且提高了使用寿命。本发明中的检测方法具备高稳定性、高效性、低成本，特异性强等优势，并且检测条件温和，节省时间与经济成本，具有极好的工业应用前景。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种比色法检测水体中二羟基苯的方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
(1)称取0.1g“蝉蛹”结构(如图1所示)的CeO2(孔径5nm，孔隙率60％)和0.0558gMnSO4·4H2O，溶于50mL水中，超声使其分散均匀，用磁力搅拌器搅拌60min，使得锰离子能够均匀负载在白色的CeO2孔道及表面上。
(2)为了增加上述材料与显色分子(2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸，ABTS)的相互作用，以及减缓Mn元素在实际测试过程中的流失，在步骤(1)得到的体系中加入0.05mL 0.01mM环糊精(Cyclodextrin，简称CD)，反应两小时后，用高速离心机离心，取出上清液，洗涤至少三遍，最后将洗好的材料60℃真空干燥处理。
(3)将20mg步骤(2)中的材料分散在4mL丙酮中，使用喷枪以0.2MPa N2将悬浮液喷涂到一块垂直放置的试纸上，室温条件下干燥备用。
(4)取120μL 1mM ABTS、以及10μL不同浓度的苯二酚(分别为间苯二酚、邻苯二酚和对苯二酚)，搅拌1min后取200uL滴加在步骤3制得的试纸上，多余的水透过试纸，ABTS分子则留在试纸上并进一步被步骤2所得的纳米颗粒催化显色反应，
(5)步骤4得到的试纸因滴加了不同的底物，反应30分钟后显示出不同的颜色：邻苯二酚显粉紫色，间苯二酚显蓝绿色，对苯二酚为浅蓝色，通过建立RGB值与其标准浓度的线性关系，如图3所示，得到如下结论：邻苯二酚由于易被纳米酶氧化成粉紫色的醌类，其检测限(LOD,limit of detection)为50nM；间苯二酚通过“turn-on”模式可促进纳米酶对浅蓝色ABTSox进一步过度氧化生成深蓝色ABTSox，其检测限为87nM；对苯二酚则是通过“turn-off”模式，将蓝色的ABTSox褪色，其褪色程度与对苯二酚的浓度保持一定线性关系，其检测限为150nM。
为了证明本发明方法的准确性，我们采用该法对已知浓度的溶液进行结果测定，并用HLPC法对其进行校正，如下表：
表1准确性验证试验
实施例2
(1)称取0.1g实施例1中的“蝉蛹”结构的CeO2和0.0558gMnSO4·4H2O,溶于50mL水中，超声使其分散均匀，用磁力搅拌器搅拌60min，使得锰离子能够均匀负载在白色的CeO2孔道及表面上。用高速离心机离心，取出上清液，洗涤至少三遍，最后将洗好的材料60℃真空干燥处理。
(2)将20mg纳米酶分散在4mL丙酮中，使用喷枪以0.2MPa N2在将悬浮液喷涂到一块垂直放置的试纸上，室温条件下干燥备用。
(3)取120μL 1mM TMB、10μL不同浓度的苯二酚(分别为间苯二酚、邻苯二酚和对苯二酚)，搅拌1min后取200uL混合液滴在步骤2制得的试纸上，多余的水透过试纸，TMB分子则留在试纸上并进一步被步骤2所得的纳米颗粒催化显色反应，
(4)步骤3得到的试纸因滴加了不同的底物而显示出不同的颜色：反应30分钟后，滴加了邻苯二酚的试纸条显粉紫色，间苯二酚显蓝绿色，对苯二酚为浅蓝色，通过建立RGB值与其标准浓度的线性关系得到如下结论：邻苯二酚由于易被纳米酶氧化成粉紫色的醌类，其检测限为500nM；间苯二酚通过“turn-on”模式可促进纳米酶对浅蓝色TMBox进一步过度氧化生成深蓝色TMBox，其检测限为800nM；对苯二酚则是通过“turn-off”模式，将蓝色的TMBox褪色，其褪色程度与对苯二酚的浓度保持一定线性关系，其检测限为1μM。
为了证明本案例的准确性，我们采用该法对已知浓度的溶液进行结果测定，并用HLPC法对其进行校正，如下表：
表2准确性验证试验
实施例3
(1)称取0.1g“立方”结构的CeO2(如图2所示，孔径55nm，孔隙率7％)和0.0558gMnSO4·4H2O,溶于50mL水中，超声使其分散均匀，用磁力搅拌器搅拌60min，使得锰离子能够均匀负载在CeO2表面上。
(2)为了增加上述材料与显色分子(3,3',5,5'-四甲基联苯胺，TMB)的相互作用，以及减缓Mn元素在实际测试过程中的流失，在步骤(1)基础上加入0.05mL 0.01mM壳聚糖(chitosan)，反应两小时后，用高速离心机离心，取出上清液，洗涤至少三遍，最后将洗好的材料60℃真空干燥处理。
(3)将20mg纳米酶分散在4mL乙醇中，使用喷枪以0.2MPa N2在将悬浮液喷涂到一块垂直放置的试纸上，室温条件下干燥备用。
(4)取120μL 1mM ABTS、10μL不同浓度的苯二酚(分别为间苯二酚、邻苯二酚和对苯二酚)，1min后离心得到带有颜色的上清液，取200μL水样品滴加在步骤3制得的试纸上，多余的水透过试纸，信号分子则留在试纸上。
(5)步骤3得到的试纸因滴加了不同的底物而显示出不同的颜色：反应30分钟后，滴加了邻苯二酚显蓝色，间苯二酚显黄绿色，对苯二酚为浅蓝色，邻苯二酚的检测限为2.50μM，间苯二酚的检测限为2.4μM，对苯二酚检测限为1.5μM。
为了证明本案例的准确性，我们采用该法对已知浓度的溶液进行结果测定，并用HLPC法对其进行校正，如下表：
表3准确性验证试验
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种比色法检测水体中二羟基苯的方法，包括以下步骤：
A）将多孔氧化铈与锰盐在水中混合，在超声和/或搅拌的条件下对Mn2+进行负载，得到负载有Mn2+的氧化铈；
B）将所述负载有Mn2+的氧化铈分散在有机溶剂中，涂布至试纸表面，干燥后得到检测试纸；
C）配制多个不同浓度的二羟基苯标准溶液，然后将显色底物分子分别与所述不同浓度的二羟基苯标准溶液混合，滴加至所述步骤B）得到的检测试纸表面，根据所显示的颜色色度值建立颜色色度值与二羟基苯溶液浓度的标准曲线；
D）将显色底物分子与待检测水体样品混合，滴加至所述步骤B）得到的检测试纸表面，根据试纸所呈现的颜色色度值获知待检测水体中二羟基苯的浓度；
所述显色底物分子为3,3',5,5'-四甲基联苯胺或2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二羟基苯为邻苯二酚、间苯二酚或对苯二酚。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多孔氧化铈的孔径为3~20nm；孔隙率为40~70%。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多孔氧化铈的形貌为立方体、片状、菱面体、十二面体、八面体和截面八面体中的一种或几种。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述锰盐为硫酸锰、氯化锰、硝酸锰和高锰酸钾中的一种或几种；
所述多孔氧化铈与锰盐的质量比为（10~55）:（1~5）。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤A）中负载的时间为40~90min。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述步骤A）中的产物与促进剂混合，进行反应，反应结束后离心、干燥，得到负载有Mn2+的氧化铈；
所述促进剂为壳聚糖，环糊精，葡萄糖，三乙醇胺，乙二胺，聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种；
所述促进剂与多孔氧化铈的质量比为（0.1~1.5）:（10~55）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤A）中的产物与促进剂的反应时间为1~4小时。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述显色底物分子在待检测水体样品中的浓度为0.1~10mmol/L。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述显色底物分子与待检测水体样品混合1~2min后，进行离心，取带有颜色的上清液滴加至所述检测试纸表面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111478481.3A CN114152607B (zh) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | 一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111478481.3A CN114152607B (zh) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | 一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114152607A CN114152607A (zh) | 2022-03-08 |
| CN114152607B true CN114152607B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=80453045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111478481.3A Active CN114152607B (zh) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | 一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114152607B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115340168B (zh) * | 2022-08-19 | 2023-07-25 | 广东工业大学 | 一种利用表面聚合法改性活性炭处理土壤淋洗废液的方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103901087A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-02 | 青岛大学 | 一种可用于检测邻苯二酚和对苯二酚的修饰电极及其制备方法 |
| US8883519B1 (en) * | 2009-03-17 | 2014-11-11 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Oxidase activity of polymeric coated cerium oxide nanoparticles |
| CN105891189A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-08-24 | 江南大学 | 一种铜离子检测试剂盒及其应用 |
| CN110770572A (zh) * | 2017-02-09 | 2020-02-07 | Essenlix公司 | 比色测定 |
| CN113252588A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-13 | 西南科技大学 | 有机黏土及其制备方法、检测对苯二酚的显色体系和方法 |
-
2021
- 2021-12-06 CN CN202111478481.3A patent/CN114152607B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8883519B1 (en) * | 2009-03-17 | 2014-11-11 | University Of Central Florida Research Foundation, Inc. | Oxidase activity of polymeric coated cerium oxide nanoparticles |
| CN103901087A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-02 | 青岛大学 | 一种可用于检测邻苯二酚和对苯二酚的修饰电极及其制备方法 |
| CN105891189A (zh) * | 2016-04-01 | 2016-08-24 | 江南大学 | 一种铜离子检测试剂盒及其应用 |
| CN110770572A (zh) * | 2017-02-09 | 2020-02-07 | Essenlix公司 | 比色测定 |
| CN113252588A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-13 | 西南科技大学 | 有机黏土及其制备方法、检测对苯二酚的显色体系和方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| Highly selective colorimetric determination of catechol based on the aggregation-induced oxidase-mimic activity decrease of δ-MnO2;Pengyu Xiao等;RSC Adv.,;第10卷;第6801–6806页 * |
| Si doping and perylene diimide modification contributed to enhancement of peroxidase-like activity of ceria for constructing colorimetric sensing platform of hydroquinone;Xiangwei Liu等;Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects;第626卷;全文 * |
| 人工神经网络阻抑动力学光度法同时测定对苯二酚和邻苯二胺;傅应强;姚岚;陈宁生;;光谱实验室(第04期);全文 * |
| 纳米金属氧化物模拟天然酶催化水体中酚类污染物转化的研究进展;孙凯;谢道月;陈文君;刘琦;李舜尧;蒋瑾;司友斌;;环境化学(第04期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114152607A (zh) | 2022-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114152607B (zh) | 一种比色法检测水体中二羟基苯的方法 | |
| WO1997016720A1 (fr) | Procede de dosage d'une substance et eprouvette de mesure | |
| US3817705A (en) | Means for the indication of nitrite | |
| Kang et al. | Hemin-doped metal–organic frameworks based nanozyme electrochemical sensor with high stability and sensitivity for dopamine detection | |
| CN114414514B (zh) | 一种锰类普鲁士蓝纳米酶的制备方法及其在酒精浓度检测中的应用 | |
| CN106940315A (zh) | 有机磷农药检测方法及试剂盒 | |
| Hu et al. | A signal-on electrochemiluminescence sensor for clenbuterol detection based on zinc-based metal-organic framework–reduced graphene oxide–CdTe quantum dot hybrids | |
| US7201871B2 (en) | Specimen having capability of separating solid component | |
| CN105921177A (zh) | 一种稀土发光催化剂及其制备方法和应用 | |
| Han et al. | Fe 3 O 4@ Au–metal organic framework nanozyme with peroxidase-like activity and its application for colorimetric ascorbic acid detection | |
| Chawla et al. | An amperometric polyphenol biosensor based on laccase immobilized on epoxy resin membrane | |
| CN112557383B (zh) | 一种基于MnO2复合酶模拟物的铜离子比色检测方法 | |
| CN106124588A (zh) | 一种基于掺杂二氧化钛/二硫化钼复合材料的电化学壬基酚传感器的制备方法 | |
| CN105717178A (zh) | 一种基于二氧化钛基二维纳米复合材料的电化学己烯雌酚传感器的制备方法及应用 | |
| CN112557384B (zh) | 一种基于比色分析的硫化氢检测方法及应用 | |
| CN113189166A (zh) | 一种纳米酶电极在检测邻苯二酚中的应用 | |
| CN110794008A (zh) | 一种快速测定溶解性有机物电子转移能力的方法 | |
| US5106753A (en) | Method for determining manganese level in blood using a porphyrin composition | |
| Kilic | A Novel Flow‐injection Rhodium Nanoparticles Modified Phosphate Biosensor and its Operation in Artificial Urine | |
| CN106053572B (zh) | 一种电化学双酚a传感器的制备方法 | |
| Zhao et al. | Formation of blue fluorescent ribbons of 4′, 4′′′′-(1, 4-phenylene) bis (2, 2′: 6′, 2′′-terpyridine) and highly selective visual detection of iron (ii) cations | |
| CN114894867A (zh) | 一种基于Au-Ag@二氧化锰纳米材料的双氧水电化学检测方法 | |
| Wang et al. | A fluorescent probe based on aptamer gold nanoclusters for rapid detection of mercury ions | |
| Liu et al. | Dual-signal detection of tannic acid in red wines based on the peroxidase activity of carbon dots | |
| US5955027A (en) | Reagent composition, testing piece, and assay kit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |