一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法技术

本发明专利技术属于检测技术领域，涉及一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，包括以下步骤：步骤一、将反蛋白石薄膜放入碱性溶液中，待平衡稳定后观察光子晶体反射峰及其颜色，得到反蛋白石光子晶体体系；步骤二、将有机氰化物溶液与腈水解酶溶液振荡摇匀，得到混合溶液；把混合溶液放入反蛋白石光子晶体体系中，通过观察反蛋白石光子晶体体系颜色变化和光子晶体反射峰的移动，实现对有机氰化物的检测。利用反蛋白石薄膜与酶催化反应相结合，实现可视化检测有机氰化物的方法，打破了传统检测技术可携带性差、操作复杂、无法实现现场分析的壁垒。该方法操作容易、便携性强、灵敏度高、能够进行裸眼观测，最低检测限可达到2

【技术实现步骤摘要】
一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法


[0001]本专利技术属于检测
，特别涉及一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法。

技术介绍

[0002]氰化物是一种重要的化工原料，广泛应用于制药、纺织、橡胶和金属冶炼、塑料制品等行业，其主要分为无机氰化物和有机氰化物(或称腈化物)。当生物体吸入时，在体内代谢过程中会迅速析出氰离子(CN
‑
)，造成急性中毒，具有很强的毒理特性。同时，大多数的腈化物还会对人体粘膜、皮肤、中枢神经系统等造成明显刺激，经动物实验证明长时间接触该类化合物具有致畸和致肿瘤作用。
[0003]部分食品用AS和ABS塑料类餐具存在丙烯腈单体含量超标的现象，该化合物通过餐具流入人体会导致恶心、乏力、意识模糊及手足麻木等症状，若长时间使用该类餐具会对人类的生命健康产生极大危害。因此，开发出一种高效、简捷、可视化检测腈化物的方法具有十分重要的现实意义。
[0004]近年来，对于腈化物检测比较成熟的方法有气相色谱法、离子色谱法、毛细管电泳色谱法、原子吸收光谱法、分光光度计法、拉曼光谱法、离子选择电极法、核磁共振分析法。这些方法虽然都具有其不同的优势，如色谱法不仅能够对简单的氰基化合物还可对络合氰基化合物进行测定，核磁共振分析法的准确度高，光谱法的稳定性较强等，但这些方法也存在着诸多不足，例如需要专人进行操作、大型仪器昂贵且响应速度慢、抗干扰性差等。正是由于这些不利因素的存在限制了对有机氰化物的现场分析。
[0005]因此，建立一种可视化、高灵敏度、普适性高且不依赖于大型分析仪器和专人操作检测中腈化物的技术具有重要意义。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，解决了现有检测腈化物需要依赖仪器和专人检测的问题。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一、将反蛋白石薄膜放入碱性溶液中，待平衡稳定后观察光子晶体反射峰及其颜色，得到反蛋白石光子晶体体系；
[0010]步骤二、将有机氰化物溶液与腈水解酶溶液振荡摇匀，得到混合溶液；
[0011]把混合溶液放入反蛋白石光子晶体体系中，通过观察反蛋白石光子晶体体系颜色变化和光子晶体反射峰的移动，实现对有机氰化物的检测。
[0012]进一步，步骤一中，碱性溶液为质量分数为5％的碳酸钠溶液、或质量分数为5％的碳酸氢钠溶液。
[0013]进一步，步骤二中，有机氰化物溶液为苯腈、乙腈、己二腈或丙烯腈。
[0014]进一步，步骤二中，有机氰化物的浓度为2
×
10
‑6g/L
‑2×
10
‑8g/L，腈水解酶的浓度为1g/L
‑
5g/L。
[0015]进一步，步骤一中，所述反蛋白石薄膜的制备方法，包括以下步骤：
[0016]1.1、把功能单体、交联剂和光引发剂混合于溶剂中，形成共聚物体系，后超声处理，混合均匀，得到前驱液，冷藏备用；
[0017]1.2、将光子晶体薄膜倾斜，再将前驱液从光子晶体薄膜边缘部位滴加保证完全渗入，后在光子晶体薄膜的上表面和下表面覆盖有机玻璃片，形成有机玻璃片
‑
光子晶体薄膜
‑
有机玻璃片夹心结构，在紫外灯下固化使其充分聚合，最后将固化后的共聚物光子晶体模板置于氢氟酸溶液中进行刻蚀，得到反蛋白石薄膜。
[0018]进一步，步骤1.1中，功能单体、交联剂、溶剂、光引发剂的摩尔比为5:(0.2
‑
1):5：0.2。
[0019]进一步，步骤1.2中，光子晶体薄膜的光子晶体有序单元为二氧化硅胶体颗粒。
[0020]进一步，步骤1.1中，步骤1.1中，功能单体为甲基丙烯酸或丙烯酸。
[0021]进一步，步骤1.1中，交联剂为二甲基丙烯酸乙二醇酯或N，N
‑
亚甲基双丙烯酰胺。
[0022]进一步，步骤1.1中，溶剂为无水乙醇；
[0023]引发剂为2
‑
羟基
‑2‑
甲基苯丙酮。
[0024]现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0025]与本专利技术公开了一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，先制备出具有pH响应的反蛋白石光子晶体传感器，因腈的水解需要碱性条件，先将反蛋白石光子晶体传感器置于碱性溶液中，待其稳定后观察其光子晶体反射峰；当加入腈水解酶和待测溶液后，腈水解酶与腈化物发生反应生成羧酸，pH降低，反蛋白石光子晶体的反射峰蓝移，在宏观上光子晶体表现出颜色的变化，因此，本专利技术制备的光子晶体传感器通过对腈化物与腈水解酶的催化作用产生的pH变化来间接实现对腈化物的可视化检测。相较于传统的气相色谱法、紫外
‑
分光光度法、核磁共振分析法、表面增强拉曼光谱法，本专利技术不需要专人操作，操作简单，灵敏度高，响应速度快，廉价便携，不依赖于其他大型仪器就能够进行现场实时可视化检测，最低检测限可达2
×
10
‑8g/L。
附图说明
[0026]图1为本专利技术实施例1光子晶体传感器加入2
×
10
‑6g/L苯腈与1g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0027]图2为本专利技术实施例2光子晶体传感器加入2
×
10
‑7g/L苯腈与1g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0028]图3为本专利技术实施例3光子晶体传感器加入2
×
10
‑8g/L苯腈与1g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0029]图4为本专利技术实施例4光子晶体传感器加入2
×
10
‑7g/L乙腈与1g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0030]图5为本专利技术实施例5光子晶体传感器加入2
×
10
‑7g/L丙烯腈与1g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0031]图6为本专利技术实施例6是光子晶体传感器加入2
×
10
‑7g/L己二腈与1g/L腈水解酶混
合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0032]图7为本专利技术实施例7光子晶体传感器加入2
×
10
‑7g/L己二腈与5g/L腈水解酶混合溶液平衡前后的反射光谱图。
[0033]图8为本专利技术实施例8光子晶体传感器仅加入1g/L腈水解酶溶液平衡前后的反射光谱图。
[0034]图9为本专利技术实施例9光子晶体传感器体系加入2
×
10
‑7g/L丙烯腈与1g/L腈水解酶混合溶液以及NaNO3、KNO3干扰离子溶液其平衡前后的反射光谱图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明了，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将反蛋白石薄膜放入碱性溶液中，待平衡稳定后观察光子晶体反射峰及其颜色，得到反蛋白石光子晶体体系；步骤二、将有机氰化物溶液与腈水解酶溶液振荡摇匀，得到混合溶液；把混合溶液放入反蛋白石光子晶体体系中，通过观察反蛋白石光子晶体体系颜色变化和光子晶体反射峰的移动，实现对有机氰化物的检测。2.根据权利要求1所述的一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，其特征在于，步骤一中，碱性溶液为质量分数为5％的碳酸钠溶液、或质量分数为5％的碳酸氢钠溶液。3.根据权利要求1所述的一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，其特征在于，步骤二中，有机氰化物溶液为苯腈、乙腈、己二腈或丙烯腈。4.根据权利要求1所述的一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，其特征在于，步骤二中，有机氰化物的浓度为2
×
10
‑6g/L
‑2×
10
‑8g/L，腈水解酶的浓度为1g/L
‑
5g/L。5.根据权利要求1所述的一种利用反蛋白石薄膜检测有机氰化物的方法，其特征在于，步骤一中，所述反蛋白石薄膜的制备方法，包括以下步骤：1.1、把功能单体、交联剂和光引发剂混合于溶剂中，形成共聚物体系，后超声处理，混合均匀，得到前驱液，冷藏备用；1.2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李露，吕欣，魏娟，许静静，梁赛博，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：