一种比率荧光传感器用于检测水样中铅（制造技术

本发明专利技术公开了一种比率荧光传感器用于检测水样中铅

【技术实现步骤摘要】
一种比率荧光传感器用于检测水样中铅(II)离子的方法


[0001]本专利技术涉及一种铅
(II)
离子的检测方法，具体涉及一种比率荧光传感器用于检测水样中铅
(II)
离子的方法，属于分析化学

。

技术介绍

[0002]铅
(II)
离子作为一种重金属离子，铅可以通过空气
、
水
、
食物等途径进入人体，铅
(II)
离子容易在人体内累计，长时间可能会使人体产生一系列疾病，例如高血压
、
心血管疾病
、
帕金森病等
。
根据我国
GB 2762—2022《
食品安全国家标准食品中污染物限量
》
规定，饮用水中的
Pb
含量不得超过
0.01mg/L
，过量的重金属在环境和生物体内积累，对人类健康和环境构成重大威胁
。
因此，对食品中重金属含量的实时监测是非常重要的
。
[0003]目前传统的铅
(II)
离子检测方法有原子吸收光谱法
(AAS)、
原子发射光谱法
(AES)、
电感耦合等离子体质谱法
(ICP
‑
MS)、
电感耦合等离子体原子发射光谱法
(ICP
‑
AES)、
反相高效液相色谱法
(RP
‑
HPLC)、
>电化学法等
。
这些方法具有高准确性和高灵敏性的优点，但其检测过程较为耗时，不能满足可视化快速检测的需求
。
因此，寻求新的检测方法是必要的
。
[0004]量子点
(QDs)
具有良好的光学性质，包括高量子产率
、
长荧光寿命
、
大斯托克斯位移
、
良好的光漂白性和光稳定性等，此外，它们还具有尺寸可调性，可以满足各种尺寸的需求，易于合成
。
但是通常使用的
Cd
系量子点在使用中会有具有低毒性，可能会对人体造成影响
。
另外根据现有文献记载，谷胱甘肽
(GSH)
包裹的
Mn:ZnS QDs
检测铅
(II)
离子的原理为阳离子交换和重金属离子与
GSH
包裹层表面之间更强的结合，进而导致量子点发生猝灭；但其没有给出铅
(II)
离子含量与检测液之间的定量关系，在检测原理的结果上不够直观
。
[0005]因此，亟需开发一种新的传感体系用于水样中铅
(II)
离子的特异性检测，能够满足直观
、
定量检测，以及高灵敏度
、
快速检测的要求
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是：为解决现有技术中存在的问题，提供一种比率荧光传感器用于检测水样中铅
(II)
离子的方法，能够通过将发蓝色荧光的
MOF
与发橙黄色光的
Mn:ZnS QDs
混合，得到发粉色光的传感器溶液，随着加入铅
(II)
离子浓度的增加，其荧光颜色逐渐从粉色变为蓝色；能够实现从荧光比值的定量检测，和从荧光颜色的半定量检测
。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种比率荧光传感器用于检测水样中铅
(II)
离子的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、
制备比率荧光传感器混合溶液：
[0009]分别制备浓度为
0.005
～
0.1mg/mL
的
Fe
‑
MIL
‑
88
溶液和浓度为
0.1
～
1mg/mL
的
Mn:ZnS QDs
溶液，按照体积比
1:7
的比例将两者均匀混合，得到比率荧光传感器
MOF/Mn:ZnS QDs
；
[0010]S2、
水中铅
(II)
离子的检测：
[0011]取上述步骤
S1
中制备得到的比率荧光传感器
MOF/Mn:ZnS QDs
混合溶液和浓度为
0.01
～
1.4
μ
mol/L
的标准铅
(II)
离子溶液，用浓度为
0.2M、pH
值6～8的缓冲溶液，在
30
～
50℃
的条件下进行孵育，孵育1～
20min
后，检测
MOF/Mn:ZnS QDs
比率荧光传感器的荧光强度；
[0012]在
320nm
激发波长下，测定发射波长在
390
～
710nm
范围内传感器溶液的荧光发射光谱，分别记录
MOF
荧光在
454nm
处发射峰位置的荧光强度值
I
454
和
Mn:ZnS QDs
在
594nm
处发射峰位置的荧光强度值
I
594
，
[0013]以荧光比值
I
454
/I
594
为输出信号并作为纵坐标，铅
(II)
离子的溶液浓度为横坐标，根据加入不同铅
(II)
离子浓度后的荧光比值
I
454
/I
594
变化与铅
(II)
离子浓度呈线性关系，绘制标准曲线，对检测数据进行线性拟合，最终获得铅
(II)
离子检测的拟合方程
。
[0014]所述步骤
S1
中，
Fe
‑
MIL
‑
88
溶液的较佳浓度为
0.005mg/mL
，
Mn:ZnS QDs
溶液的较佳浓度为
0.1mg/mL。
[0015]所述步骤
S2
中，荧光比值
I
454
/I
594
与铅
(II)
离子浓度在5～
70nM
和
0.1
～
1.2
μ
M
之间均具有良好的线性关系，
[0016]其中，铅
(II)
离子浓度在5～
70nM
范围内得到的线性方程为：
[0017]y
＝
0.0043x+0.6524(R2＝
0.998)
，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种比率荧光传感器用于检测水样中铅
(II)
离子的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、
制备比率荧光传感器混合溶液：分别制备浓度为
0.005
～
0.01mg/mL
的
Fe
‑
MIL
‑
88
溶液和浓度为
0.1
～
1mg/mL
的
Mn:ZnS QDs
溶液，按照体积比
1:7
的比例将两者均匀混合，得到比率荧光传感器
MOF/Mn:ZnS QDs
；
S2、
水中铅
(II)
离子的检测：取上述步骤
S1
中制备得到的比率荧光传感器
MOF/Mn:ZnS QDs
混合溶液和浓度为
0.01
～
1.4
μ
mol/L
的标准铅
(II)
离子溶液，用浓度为
0.2M、pH
值6～8的缓冲溶液，在
30
～
50℃
的条件下进行孵育，孵育1～
20min
后，检测
MOF/Mn:ZnS QDs
比率荧光传感器的荧光强度；在
320nm
激发波长下，测定发射波长在
390
～
710nm
范围内传感器溶液的荧光发射光谱，分别记录
MOF
荧光在
454nm
处发射峰位置的荧光强度值
I
454
和
Mn:ZnS QDs
在
594nM
处发射峰位置的荧光强度值
I
594
，以荧光比值
I
454
/I
594
为输出信号并作为纵坐标，铅
(II)
离子的溶液浓度为横坐标，根据加入不同铅
(II)
离子浓度后的荧光比值
I
454
/I
594
变化与铅
(II)
离子浓度呈线性关系，绘制标准曲线，对检测数据进行线性拟合，最终获得铅
(II)
离子检测的拟合方程
。2.
根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王田林，李宁，武甜甜，李天歌，宋莲军，黄现青，崔龙，马燕，乔明武，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：