一种汞离子传感器、制备方法及应用技术

本发明专利技术公开一种汞离子传感器、制备方法及应用，制备方法包括以下步骤：A、首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01‑10mg/ml；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01‑48小时，然后去除没有吸附的二硫化钼，最终得到汞离子传感器。本发明专利技术充分利用二硫化钼纳米材料与汞离子较强的相互作用，当表面等离激元共振(SPR)传感器芯片表面溶液中存在汞离子时，使SPR光谱曲线向右移动，实现定量检测汞离子。本发明专利技术通过使用二硫化钼材料，增大汞离子的灵敏度，并降低了检测极限。

A mercury ion sensor, preparation method and Application

The invention discloses a mercury ion sensor, preparation method and application. The preparation method comprises the following steps: A, first dissolving molybdenum disulfide nanomaterials in organic solvents and obtaining molybdenum disulfide solution with a concentration of 0.01 10mg/ml; B, and soaking the surface of the exciter resonance sensor chip in the molybdenum disulfide solution, The soaking time is 0.01 hours and 48 hours, then the molybdenum disulfide without adsorption is removed, and finally the mercury ion sensor is obtained. The invention makes full use of the interaction between molybdenum disulfide nanomaterials and mercury ions. When there are mercury ions in the surface of the surface plasmon resonance (SPR) sensor chip surface, the SPR spectrum curve is moved to the right, and the quantitative detection of mercury ions is realized. By using molybdenum disulfide, the invention increases the sensitivity of mercury ions and reduces the detection limit.

【技术实现步骤摘要】
一种汞离子传感器、制备方法及应用
本专利技术涉及汞离子检测
，尤其涉及一种汞离子传感器、制备方法及应用。
技术介绍
汞离子是一种毒性巨大的重金属离子，并且其可在人体内富集，导致多种严重的疾病，对孕妇和胎儿等的身体危害更为严重，发展一种有效的方法，来检测食品和饮用水中的汞离子浓度具有非常重要的意义。现有技术中，检测汞离子的技术方法主要是：ICP-MS、荧光、原子发射等技术，现有技术存在的主要问题是：(1)成本高，(2)灵敏度低，(3)很难达到较低的检测极限。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种汞离子传感器、制备方法及应用，旨在解决现有检测方法灵敏度低、难以达到较低的检测极限的问题。本专利技术的技术方案如下：一种汞离子传感器的制备方法，其中，包括以下步骤：A、首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01-10mg/ml；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01-48小时，然后去除没有吸附的二硫化钼，最终得到汞离子传感器。所述的汞离子传感器的制备方法，其中，所述有机溶剂为乙醇。所述的汞离子传感器的制备方法，其中，所述步骤B中，使用去离子水去除没有吸附的二硫化钼。所述的汞离子传感器的制备方法，其中，所述二硫化钼纳米材料按如下步骤制备：在二甲基甲酰胺溶液中加入硫代钼酸铵粉末，然后在预定温度条件下反应一段时间，最后进行清洗并蒸干得到二硫化钼纳米材料粉末。所述的汞离子传感器的制备方法，其中，所述步骤A中，对二硫化钼溶液进行超声分散，得到分散后的二硫化钼溶液。所述的汞离子传感器的制备方法，其特征在于，所述表面等离激元共振传感器芯片按如下步骤制备：在玻璃或者石英表面镀制金膜。所述的汞离子传感器的制备方法，其中，所述金膜厚度为20-60纳米。一种汞离子传感器，其中，采用如上任一项所述的制备方法制成。一种如上所述的汞离子传感器的应用，其中，将所述汞离子传感器应用于检测汞离子浓度。所述的汞离子传感器的应用，其中，将含有汞离子的溶液加入到装有汞离子传感器的样品池中，并测试表面等离激元共振光谱曲线，确定共振峰位的变化，根据所述变化确定汞离子浓度。有益效果：本专利技术充分利用二硫化钼纳米材料与汞离子较强的相互作用，当表面等离激元共振(SPR)传感器芯片表面溶液中存在汞离子时，使SPR光谱曲线向右移动，实现定量检测汞离子。本专利技术通过使用二硫化钼材料，增大汞离子的灵敏度，并降低了检测极限。附图说明图1为本专利技术二硫化钼纳米材料的透射电子显微镜图片。图2为本专利技术不同浓度(10-12-10-6M)的汞离子溶液对应的SPR光谱曲线图。图3为本专利技术不同浓度(10-12-10-6M)的汞离子溶液检测结果图。图4为本专利技术的汞离子传感器对不同金属离子信号的响应变化量示意图。具体实施方式本专利技术提供一种汞离子传感器、制备方法及应用，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术所提供的一种汞离子传感器的制备方法，其包括以下步骤：S1、首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01-10mg/ml；S2、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01-48小时，然后去除没有吸附的二硫化钼，最终得到汞离子传感器。表面等离激元共振(SurfacePlasmonResonance，SPR)传感器是一种通过光谱曲线的变化实现检测溶液中折射率变化的传感技术，其可以实现对溶液中分子的定量检测，具有实时监测、快速检测、成本低廉等特点。但是对于汞离子传感器领域，由于灵敏度的限制，对重金属汞离子的检测很难实现较高灵敏度和较低检测极限等技术指标。本专利技术通过创造性的劳动选择二硫化钼来对SPR传感器芯片进行处理。所述二硫化钼作为二维过渡族金属硫化物中重要的材料，其基本结构由紧密结合的夹心三明治S-Mo-S三原子层构成，其中Mo原子处于分子层中间位置，两个S原子处于两端。硫原子与汞离子可以有效的结合，二硫化钼可以作为SPR传感器芯片的敏感层，从而实现对汞离子的检测，具有超灵敏度和超低检测极限优点。具体地，所述二硫化钼纳米材料按如下步骤制备：在二甲基甲酰胺溶液中加入硫代钼酸铵粉末，然后在预定温度条件下反应一段时间，最后进行清洗并蒸干得到二硫化钼纳米材料粉末。例如，使用化学法在二甲基甲酰胺溶液中加入硫代钼酸铵粉末，然后使用反应釜在高温条件下(超过180度)反应一段时间(例如10小时以上)，然后清洗，例如使用乙醇进行清洗，然后蒸干得到二硫化钼纳米材料粉末，当然也可以使用其他干燥方式，例如真空干燥、冷冻干燥等等。采用化学法制备的二硫化钼纳米材料是具有较大层间距的超结构二硫化钼纳米材料，可较好的发挥其与汞离子相互作用。具体地，在所述步骤S1中，首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01-10mg/ml。即将制备好的二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂中，得到分散性良好的二硫化钼溶液。其浓度优选为0.01-10mg/ml，例如可以为1mg/ml。所述有机溶剂优选为乙醇，当然也可采用其他常用有机溶剂，例如甲醇、丙醇等等。当然为了得到分散性更好的二硫化钼溶液，可以在将制备好的二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂后，进行超声分散，得到分散后的二硫化钼溶液。具体地，在所述步骤S2中，将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01-48小时，例如，可将表面等离激元共振传感器芯片放入SPR样品池，再将二硫化钼溶液通入SPR样品池，从而进行浸泡处理。在浸泡完成后，使用去离子水除去没有吸附的二硫化钼溶液，即去除多余的二硫化钼溶液。优选的，所述表面等离激元共振传感器芯片按如下步骤制备：在玻璃或者石英表面镀制金膜。更优选的，所述金膜厚度为20-60纳米，例如金膜厚度为40纳米。本专利技术还提供一种汞离子传感器较佳实施例，其采用如上任一项所述的制备方法制成。本专利技术还提供一种汞离子传感器的应用，将所述汞离子传感器应用于检测汞离子浓度。优选的，将含有汞离子的溶液加入到装有汞离子传感器的样品池中，并测试表面等离激元共振光谱曲线，确定共振峰位的变化，根据所述变化确定汞离子浓度。例如，按照汞离子浓度由低到高的顺序，将含有汞离子的溶液依次通入装有汞离子传感器的样品池中，并浸泡0.01-24小时，例如5小时；从而利用汞离子传感器测试表面等离激元共振光谱曲线，确定共振峰位的变化，根据所述变化确定汞离子浓度。具体是通过分析SPR光谱共振曲线共振角度的变化量，实现超低检测极限的定量检测溶液中的汞离子浓度。本专利技术的传感过程中就是利用二硫化钼与汞离子具有较强相互作用的原理，汞离子极易吸附在二硫化钼表面，当SPR传感器芯片表面溶液中存在汞离子时，会与二硫化钼材料的硫原子结合，使SPR光谱曲线向右移动，实现定量检测汞离子。本专利技术的汞离子传感器具有超低的检测极限，能够检测到汞离子浓度为10-12M。一个具体的实例如下：1)二硫化钼纳米材料的制备使用化学法在二甲基甲酰胺溶液中加入硫代钼酸铵粉末，然后使用反应釜在200摄氏度条件下反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汞离子传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01‑10mg/ml；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01‑48小时，然后去除没有吸附的二硫化钼，最终得到汞离子传感器。

【技术特征摘要】
1.一种汞离子传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、首先将二硫化钼纳米材料溶于有机溶剂，得到二硫化钼溶液，其浓度为0.01-10mg/ml；B、将表面等离激元共振传感器芯片浸泡在所述二硫化钼溶液中，浸泡时间为0.01-48小时，然后去除没有吸附的二硫化钼，最终得到汞离子传感器。2.根据权利要求1所述的汞离子传感器的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为乙醇。3.根据权利要求1所述的汞离子传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，使用去离子水去除没有吸附的二硫化钼。4.根据权利要求1所述的汞离子传感器的制备方法，其特征在于，所述二硫化钼纳米材料按如下步骤制备：在二甲基甲酰胺溶液中加入硫代钼酸铵粉末，然后在预定温度条件下反应一段时间，最后进行清洗并蒸干得到二硫化钼纳米材料粉末。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍桥梁，薛天宇，张豫鹏，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44