检测饮用水中银离子的方法技术

检测饮用水中银离子的方法，它涉及一种检测饮用水中银离子的方法。本发明专利技术为了解决通过淬灭或者增强方法进行荧光检测很难达到较低的检测浓度的技术问题。检测方法：一、将二苯甲酰酒石酸稀土配合物，溶解于N,N’‑二甲基甲酰胺溶剂中，制备成混合液；二、将饮用水与混合液按照体积比1:1混合，采用波长为320nm～324nm的紫外光照射，观察溶液颜色，当饮用水中银离子浓度高于0.05ppm时，溶液颜色由白色变为红色。本发明专利技术的方法制备简单、检测浓度低，本发明专利技术利用白光材料检测饮用水中的银离子。当银离子的浓度达到或者高于0.05ppm时，白光材料的颜色变为红色，检测限符合世界卫生组织标准。

Method for detecting silver ion in drinking water

The present invention relates to a method for detecting silver ion in drinking water, and relates to a method for detecting silver ion in drinking water. The invention aims to solve the technical problem that fluorescence detection is difficult to achieve a lower detection concentration through quenching or enhancement methods. Detection method: first, two dibenzoyltartaric acid rare earth complexes, dissolved in N, N 'two DMF solvent in the preparation of a mixed solution; two, the drinking water and the mixture according to the volume ratio of 1:1 mixed with wavelength of 320nm ~ 324nm UV irradiation, the color of solution when drinking water, the concentration of silver ions is higher than 0.05ppm, the color of the solution changed from white to red. The preparation method of the invention has simple preparation and low detection concentration, and uses the white light material to detect the silver ion in the drinking water. When the concentration of silver ions reaches or is higher than 0.05ppm, the color of white light material becomes red, and the detection limit conforms to the WHO standard.

【技术实现步骤摘要】
检测饮用水中银离子的方法
本专利技术涉及一种检测饮用水中银离子的方法。
技术介绍
银元素是人类生产生活中应用最广泛的重金属之一。在古代，人类就将银作为主要的流通货币和毒性检测物。目前，单质银及银离子(Ag+)也被广泛应用于材料、医药、电池、半导体及成像领域。尤其是在医药领域，银的化合物因其独特的抗菌性能而被作为抗菌药、抗艾滋病毒药物前驱体、植入假体和消毒试剂。然而，正是由于银离子的应用广泛，使其可以在人体的皮肤、肝脏和肾脏内大量富集，并引起一系列疾病。为了减少这些疾病的发生，世界卫生组织规定：饮用水中银离子的浓度不得超过0.05ppm(约为4.6×10-7mol/L)。荧光检测法是用于检测银离子的常见方法之一。通过将银离子与检测物混合，使检测物的荧光强度发生淬灭或者增强。然而，通过淬灭或者增强方法进行荧光检测很难达到较低的检测浓度。因此，以上方法难以符合检测饮用水中银离子浓度的世界卫生组织标准。稀土配位聚合物是一类由有机配体和稀土离子通过配位键形成的晶态有机/无机杂化材料。在稀土配位聚合物中，除了稀土离子的特征发射产生光以外，配体还能产生荧光。因此，通过调节配体和稀土离子的比例，能够制备出可调发光或者白光材料。另一方面，稀土离子的发光强度对于配位环境十分敏感，因此可用作对小分子，气体分子，金属离子，阴离子，ph值，温度的化学检测试剂。在过去的20年中，利用稀土配位聚合物进行荧光检测的文献有很多，但是利用白光材料进行荧光检测却没有报道。
技术实现思路
本专利技术为了解决通过淬灭或者增强方法进行荧光检测很难达到较低的检测浓度的技术问题，提供了一种检测饮用水中银离子的方法。检测饮用水中银离子的方法按照以下步骤进行：一、将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸稀土配合物，溶解于0.1mL～50mL的N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中，制备成混合液；二、将饮用水与混合液按照体积比1:1混合，采用波长为320nm～324nm的紫外光照射，观察溶液颜色，当饮用水中银离子浓度高于0.05ppm时，溶液颜色由白色变为红色。步骤一中所述二苯甲酰酒石酸稀土配合物为二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物按照1:1:3～6的质量比混合。所述二苯甲酰酒石酸稀土配合物的制备方法如下：将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸加入到0.1mL～50mL的溶剂中，再加入0.1mL～2mL的去离子剂至溶解，加入0.01g～100g浓度为0.01～1mol/L的氯化稀土盐水溶液，常温搅拌2小时，过滤后分别用水和甲醇洗涤，并在55℃～65℃下真空干燥，即得到二苯甲酰酒石酸稀土配合物；所述氯化稀土盐为氯化钐、氯化铽或氯化铕；所述溶剂为甲醇、水或乙醇；所述去离子剂为三乙胺、氢氧化钠或氢氧化钾。所述二苯甲酰酒石酸稀土配合物的制备方法如下：将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸加入到0.1mL～50mL的溶剂中，再加入0.1mL～2mL的去离子剂至溶解，加入0.01g～100g浓度为0.01～1mol/L的硝酸稀土盐溶液，常温搅拌2小时，过滤后分别用水和甲醇洗涤，并在55℃～65℃下真空干燥，即得到二苯甲酰酒石酸稀土配合物；所述硝酸稀土盐为硝酸钐、硝酸铽或硝酸铕；所述溶剂为甲醇、水或乙醇；所述去离子剂为三乙胺、氢氧化钠或氢氧化钾。根据Dexter理论，配体的三线态和稀土离子的接受能级之间的分子间能量转换对于稀土配位聚合物中三价稀土离子的荧光性能有决定作用。在本专利技术中，配体的单线态能级可以通过紫外吸收峰的边界值计算得到(287nm,1ππ*＝34800cm-1)，三线态能级可以通过Gd配合物的低温磷光的最低发射波长计算得到(475nm,3ππ*＝21000cm-1)。根据Reinhoudt准则，当单线态和三线态能级差大于5000时会产生隙间穿越。本专利技术的能稽查为13300，说明能量可以从配体的单线态传递到三线态。此外，根据Latva经验规则，配体的三线态能级与稀土离子的振动能级差为2500至4000时可以形成能量传递。经过计算，本专利技术中配体可以进行能量传递。本专利技术的方法制备简单、检测浓度低，本专利技术利用白光材料检测饮用水中的银离子。当银离子的浓度达到或者高于0.05ppm时，白光材料的颜色变为红色，检测限符合世界卫生组织标准。附图说明图1是实验一中饮用水中银离子浓度高于0.05ppm时，在322nm紫外光照射下的荧光图片，溶液从白色变为红色；图2是实验一中为不同银离子浓度下的发射光谱图；图3是实验一中二苯甲酰酒石酸稀土配合物单晶结构示意图；图4是实验一中二苯甲酰酒石酸稀土配合物单晶结构示意图；图5是实验一中二苯甲酰酒石酸铕配合物的堆积结构示意图；图6是实验一中二苯甲酰酒石酸铕配合物的堆积结构示意图；图7是实验一中二苯甲酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物、二苯甲酰酒石酸铽配合物及二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物的傅里叶变换红外谱图，图中L-DBTA表示二苯甲酰酒石酸，1表示二苯甲酰酒石酸钐配合物，2表示二苯甲酰酒石酸铕配合物，3表示二苯甲酰酒石酸铽配合物，4表示二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物；图8是实验一中二苯甲酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物、二苯甲酰酒石酸铽配合物及二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物的紫外谱图，图中L-DBTA表示二苯甲酰酒石酸，1表示二苯甲酰酒石酸钐配合物，2表示二苯甲酰酒石酸铕配合物，3表示二苯甲酰酒石酸铽配合物，4表示二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物；图9是实验一中二苯甲酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物、二苯甲酰酒石酸铽配合物及二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物的紫外漫反射谱图，图中L-DBTA表示二苯甲酰酒石酸，1表示二苯甲酰酒石酸钐配合物，2表示二苯甲酰酒石酸铕配合物，3表示二苯甲酰酒石酸铽配合物，4表示二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物；图10是二苯甲酰酒石酸钐配合物的热失重谱图；图11是二苯甲酰酒石酸铕配合物的热失重谱图；图12是二苯甲酰酒石酸铽配合物的热失重谱图；图13是二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物混合物的热失重谱图；图14是实验一中二苯甲酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物及二苯甲酰酒石酸铽配合物的三维荧光谱图，图中a表示二苯甲酰酒石酸，b表示二苯甲酰酒石酸钐配合物，c表示二苯甲酰酒石酸铕配合物，d表示二苯甲酰酒石酸铽配合物；图15是实验一中配合物4的三维荧光谱图；图16是实验一中配合物4的荧光检测图和对于银离子的检测敏感度曲线；图17是实验一中配合物4颜色随激发波长变化的CIE示意图；图18是实验一中Ag+@配合物4的时间依赖发射谱图；图19是实验一中Ag+@配合物4的PXRD谱图；图20是图16中空白发射谱图及荧光发射分峰拟合；图21是Ag+浓度为5×10-8mol/L的Ag+@配合物4发射谱图分峰拟合谱图；图22是A本文档来自技高网...

【技术保护点】
检测饮用水中银离子的方法，其特征在于检测饮用水中银离子的方法按照以下步骤进行：一、将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸稀土配合物，溶解于0.1mL～50mL的N,N’‑二甲基甲酰胺溶剂中，制备成混合液；二、将饮用水与混合液按照体积比1:1混合，采用波长为320nm～324nm的紫外光照射，观察溶液颜色，当饮用水中银离子浓度高于0.05ppm时，溶液颜色由白色变为红色。

【技术特征摘要】
1.检测饮用水中银离子的方法，其特征在于检测饮用水中银离子的方法按照以下步骤进行：一、将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸稀土配合物，溶解于0.1mL～50mL的N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中，制备成混合液；二、将饮用水与混合液按照体积比1:1混合，采用波长为320nm～324nm的紫外光照射，观察溶液颜色，当饮用水中银离子浓度高于0.05ppm时，溶液颜色由白色变为红色。2.根据权利要求1所述检测饮用水中银离子的方法，其特征在于步骤一中所述二苯甲酰酒石酸稀土配合物为二苯甲酰酒石酸钐配合物、二苯甲酰酒石酸铕配合物和二苯甲酰酒石酸铽配合物按照1:1:3～6的质量比混合。3.根据权利要求1或2所述检测饮用水中银离子的方法，其特征在于所述二苯甲酰酒石酸稀土配合物的制备方法如下：将0.1g～100g二苯甲酰酒石酸加入到0.1mL～50mL的溶剂中，再加入0.1mL～2mL的去离子剂至溶解，加入0.01g～100g浓度为0.01～1mol/L的氯化稀土盐水溶液，常温搅拌2小时，过滤后分别用水和甲醇洗涤，并在55℃～65℃下真空干燥，即得到二苯甲酰酒石酸稀土配合物；所述氯化稀土盐为氯化钐、氯化铽或氯化铕；所述溶剂为甲醇、水或乙醇；所述去离子剂为三乙胺、氢氧化钠或氢氧化钾。4.根据权利要求1或2所述检测饮用水中银离子的方法，其特征在于所述二苯甲酰酒石酸稀土配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉鑫，李光明，赵丽娜，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23