一种水体消毒副产物的检测方法技术

本发明专利技术涉及一种水体消毒副产物的检测方法，所述方法如下：S1：选用含硫氨基酸修饰Mn掺杂ZnS量子点，然后对修饰后的量子点进行活化处理；S2：将氨基酸溶液与S1活化处理后的量子点溶液混合并搅拌使两者耦联，然后离心分离、洗涤、沉淀、干燥，得氨基酸修饰量子点备用；S3：将待测水体样本与S2所得氨基酸修饰量子点溶液混合，震荡使反应，然后用分子荧光光度计测量溶液的荧光强度。本发明专利技术在量子点优异的荧光性能的基础上，首次实现了将特定的氨基酸修饰到Mn掺杂ZnS量子点上，并利用氨基酸与目标物苯醌的荷移反应导致量子点的荧光猝灭，建立了一种水体消毒副产物快速、灵敏的荧光检测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种水体消毒副产物的检测方法
本专利技术涉及分析化学检测
，具体地，涉及一种水体消毒副产物的检测方法。
技术介绍
半导体量子点作为一种新型的纳米材料，具有吸收光谱宽、发射光谱窄且对称、发射波长可控、不易发生光漂白、量子产率高、斯托克斯位移大等优点，是一种非常理想的荧光材料。基于其优良的光电特性，半导体量子点在众多领域中得到了深入的研究和应用，如生物领域（细胞成像以及动物活体成像）、分析领域（检测金属和非金属离子、小分子化合物等）、能源领域（量子点敏化太阳能电池等）和光电器件等等。在自来水消毒过程中，通常会加入氯、溴等强氧化性物质。但自来水残余的余氯、溴等在大自然中经过氧化等过程，会产生2,6-二氯-1,4-苯醌和2,6-二溴-1,4-苯醌等痕量的消毒副产物，对人体健康带来极大的威胁。因此检测痕量消毒副产物已成为分析化学领域要解决的主要问题之一。文献报道的水体消毒副产物的检测方法主要是通过液液萃取、固相萃取和固相微萃取等样品前处理方法对目标分析物进行分离富集，洗脱后利用高灵敏度的液相色谱-质谱（HPLC-MS），气相色谱-质谱（GC-MS）等仪器进行定性和定量分析。这些分析方法结合了色谱的强大的分离能力和质谱的高灵敏的定量能力，可以实现对目标物检测。但存在操作步骤繁琐，选择性不高，分析周期长等缺点。因此，亟需建立选择性强、灵敏度高，同时又能实现富集和检测为一体的快速高效的分析方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水体消毒副产物的检测方法。本专利技术在量子点优异的荧光性能的基础上，首次实现了将特定的氨基酸修饰到Mn掺杂ZnS量子点上，并利用氨基酸与目标物苯醌的荷移反应导致量子点的荧光猝灭，建立了一种水体消毒副产物快速、灵敏的荧光检测方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种水体消毒副产物的检测方法，所述方法如下：S1：选用含硫氨基酸修饰Mn掺杂ZnS量子点，然后对修饰后的量子点进行活化处理；S2：将氨基酸溶液与S1活化处理后的量子点溶液混合并搅拌使两者耦联，然后离心分离、洗涤、沉淀、干燥，得氨基酸修饰量子点备用；S3：将待测水体样本与S2所得氨基酸修饰量子点溶液混合，震荡使反应，然后用分子荧光光度计测量溶液的荧光强度。优选地，S1中，所述含硫氨基酸为巯基丙酸和/或半胱氨酸。优选地，S2中，所述氨基酸为苏氨酸、络氨酸或色氨酸中的一种或几种。优选地，S3中，反应时间为60～120min，反应温度为30～60℃。优选地，S3中，反应时间为80min，反应温度为40℃。优选地，S2中，所述量子点溶液的质量浓度为2.0～30mg/mL，所述氨基酸溶液的质量浓度为2～10mg/mL。优选地，S2中，所述氨基酸与量子点的质量比为1～1：1～3。优选地，S1中，将修饰后的量子点溶液与乙基碳二亚胺盐酸盐和N-羟基丁二酰亚胺混合并振荡即得活化后的量子点。优选地，S2中，所述耦联的具体操作为：将氨基酸溶于PBS缓冲溶液中调节pH至6～8，然后与S1活化处理后的量子点溶液混合，持续搅拌0.5～2h。优选地，所述水体消毒副产物为卤代对苯醌；进一步优选地，所述卤代对苯醌为2,6-二氯-1,4-苯醌或2,6-二溴-1,4-苯醌。本专利技术提供的检测方法能够手性识别2,6-二氯-1,4-苯醌或2,6-二溴-1,4-苯醌。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术首次实现了将特定的氨基酸修饰到Mn掺杂ZnS量子点上，并利用氨基酸与目标物苯醌的荷移反应导致量子点的荧光猝灭，据此建立了一种对水体消毒副产物如2,6-二氯-1,4-苯醌或2,6-二溴-1,4-苯醌的检测方法。与其它量子点的功能化方法相比，本专利技术提供的检测方法是基于对苯醌和氨基酸的荷移反应引起的荧光猝灭，因此方法的选择性强、灵敏度高，最低检出限可以达到0.05ng/L；本专利技术提供的方法集富集和检测为一体，具有快速高效、步骤简单的优点，将大大拓展量子点在分析化学中的应用。附图说明图1为实施例1提供的苏氨酸修饰的Mn掺杂ZnS量子点的透射电镜图；图2为实施例1中2,6-二氯-1,4-苯醌与苏氨酸修饰的量子点反应的紫外光谱图；图3为实施例1中2,6-二溴-1,4-苯醌与苏氨酸修饰的量子点反应的紫外光谱图；图4为实施例2中2,6-二氯-1,4-苯醌加入前后量子点的荧光强度改变图。具体实施方式以下结合具体实施例和附图来进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。除非特别说明，本专利技术所用试剂和材料均为市购。实施例1一种水体消毒副产物的检测方法，包括以下步骤：（1）巯基丙酸修饰的Mn掺杂ZnS量子点的制备往三口烧瓶中依次加入0.1mol/L的乙酸锌溶液3mL，0.01mol/L的乙酸锰溶液1mL，0.1mol/L的3-巯基丙酸溶液10mL。用1mol/LNaOH调节溶液pH至10，用真空泵抽空气，然后通氮气，搅拌30分钟。用蠕动泵滴加0.1mol/L的硫化钠溶液3mL。在空气下，油浴50℃，陈化2小时。待溶液冷却至室温，加入等体积无水乙醇，然后搅拌3分钟，再进行离心分离。加入5mL无水乙醇洗涤沉淀，进行离心分离。沉淀进行氮吹，然后50℃真空干燥24小时。（2）苏氨酸修饰量子点在100mL烧杯中，加入浓度为0.5mg/L的EDC溶液5mL，0.5mg/LNHS溶液3mL，1mg/mL量子点溶液8mL，搅拌30分钟。同时将20mg苏氨酸溶于1mlPBS缓冲溶液中，调节pH至6，倒入混合溶液中，继续搅拌4小时。加入丙酮，继续搅拌3分钟，然后离心分离。加入3mL丙酮洗涤沉淀，进行离心分离，重复3次。沉淀进行氮吹，然后50℃真空干燥24小时。（3）水体消毒副产物2,6-二氯-1,4-苯醌和2,6-二溴-1,4-苯醌的荧光检测分别取0.1g/L的量子点溶液，1ml的2,6-二氯-1,4-苯醌和2,6-二溴-1,4-苯醌溶液置于10ml棕色容量瓶中，加入0.05mol/L的硼砂溶液1ml，定容。取适量溶液在30-60℃水浴中反应1-2h。用分子荧光光度计检测溶液的荧光强度。根据Stern-Volmerequation（FO/F=1+Ksv[c]）以浓度[c]为横坐标，相对荧光强度（Fo/F）为纵坐标绘制荧光响应曲线。实施例2一种水体消毒副产物的检测方法，包括以下步骤：（1）半胱氨酸修饰的Mn掺杂ZnS量子点的制备往三口烧瓶中依次加入0.3mol/L的乙酸锌溶液7mL，0.03mol/L的乙酸锰溶液2mL，0.3mol/L的3-巯基丙酸溶液30mL。用3mol/LNaOH调节溶液pH至13左右，用真空泵抽空气，然后通氮气，搅拌30分钟。用蠕动泵滴加0.3mol/L的硫化钠溶液7mL。在空气下，油浴50℃，陈化2小时。待溶液冷却至室温，加入等体积无水乙醇，然后搅拌3分钟，再进行离心分离。加入5mL无水乙醇洗涤沉淀，进行离心分离。沉淀进行氮吹，然后50℃真空干燥24小时。（2）色氨酸修饰量子点在100mL烧杯中，加入浓度为1.5mg/L的EDC溶液8mL，1.5mg/LNHS溶液5mL，5mg/mL量子点溶液12mL，搅拌30分钟。同时将50mg苏氨酸溶于5mlPBS缓冲溶液中，调节p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水体消毒副产物的检测方法，其特征在于，所述方法如下：S1：选用含硫氨基酸修饰Mn掺杂ZnS量子点，然后对修饰后的量子点进行活化处理；S2：将氨基酸溶液与S1活化处理后的量子点溶液混合并搅拌使两者耦联，然后离心分离、洗涤、沉淀、干燥，得氨基酸修饰量子点备用；S3：将待测水体样本与S2所得氨基酸修饰量子点溶液混合，震荡使反应，然后用分子荧光光度计测量溶液的荧光强度。

【技术特征摘要】
1.一种水体消毒副产物的检测方法，其特征在于，所述方法如下：S1：选用含硫氨基酸修饰Mn掺杂ZnS量子点，然后对修饰后的量子点进行活化处理；S2：将氨基酸溶液与S1活化处理后的量子点溶液混合并搅拌使两者耦联，然后离心分离、洗涤、沉淀、干燥，得氨基酸修饰量子点备用；S3：将待测水体样本与S2所得氨基酸修饰量子点溶液混合，震荡使反应，然后用分子荧光光度计测量溶液的荧光强度。2.根据权利要求1所述检测方法，其特征在于，S1中，所述含硫氨基酸为巯基丙酸和/或半胱氨酸。3.根据权利要求1所述检测方法，其特征在于，S2中，所述氨基酸为苏氨酸、络氨酸或色氨酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述检测方法，其特征在于，S3中，反应时间为60～120min，反应温度为30～60℃。5.根据权利要求4所述检测方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦哲，钟政全，李丽嫦，温升炯，范洪波，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44