[发明专利]检测二价汞离子的检测组合物、方法与试剂盒

说明书

技术领域

本发明属于金属离子检测领域，具体涉及一种检测水溶液中低浓度二价汞离子的检测组合物，和快速、灵敏、简便的检测二价汞离子的方法与试剂盒。

背景技术

近年来，随着经济的高速发展，能源、资源大量消耗，同时也造成了大量重金属污染问题，严重威胁人类的健康。随着人们生活质量的不断提高，对生存环境也提出了更高的要求。重金属污染事件接二连三地发生，例如“血铅事件”、“汞中毒”、“铬胶囊”等，引起民众的高度关注，因而对环境检测手段提出更高的要求。

涉及重金属排放的行业很多，主要包括矿石开采、金属冶炼、化工、电镀、皮革、农药及IT等。很大一部分重金属污染物进入池塘、江河、湖泊和水库等，不但使得环境生态系统遭到破坏，而且饮用水的水源也经常受到污染，危害人类健康。在所有重金属元素中，汞是对人体危害最严重的金属元素之一。1953年发生于日本水俣湾的水俣病就是当地居民长期食用富集甲基汞的鱼所致，直至现在仍没有有效的治疗方法。这也使人们对汞污染有了深刻的认识。

汞元素是对人体危害比较大的元素之一，当人体摄入过量时，对中枢神经系统损伤严重，表现为头痛、头晕、睡眠障碍、易激动、手指震颤、无力、低热等全身症状及口腔炎。其中典型病症即为水俣病。我国有关标准目前已将饮用水中汞含量上限标准设定为0.001mg/L。

目前国内外常用的检测汞离子的方法有原子吸收光谱法、电感耦合等离子体～质谱法等，然而这些方法往往存在样品制备步骤复杂、离子干扰严重、仪器价格昂贵、检测时间长等缺陷。基于DNA功能化贵金属纳米粒子的生物传感器检测方法对于水质中汞检测具有较高的灵敏度，能够实现现场实时检测，是以后环境水样中汞检测的一个重要研究方向，但是该方法也存在很多缺陷，主要是抗干扰性低，很难应用于试剂环境体系。

利用普通化学试剂功能化贵金属纳米粒子检测其它重金属离子的方法已见诸报道，例如中国专利公布或公告号201010251278.8、201110299385.2、201110363954.5、201110378260.9、201210310138.2、201010194041.0等，利用在金/银纳米粒子表面修饰不同的特异性检测试剂，通过与固定金属离子的特异性结合、氧化还原反应等，导致金/银纳米粒子的形貌发生变化（团聚、粒径变小等），进而导致颜色及紫外吸收峰位及强度的变化。该等方法快速、简便、样品处理简单、经济，可实现Hg²⁺、Cr³⁺、Cr⁶⁺、Co²⁺、Pb²⁺和Mn²⁺的肉眼比色检测，其中专利号为201010194041.0的专利中，申请人实现了一种快速灵敏检测汞的方法，该方法利用硫化物的水解产物修饰金纳米粒子，通过汞离子与金纳米粒子表面的硫离子特异性结合生成硫化汞量子点包覆在金纳米粒子表面形成核壳结构，导致金纳米表面等离子共振吸收发生变化，随着汞离子的存在及量的增多，金粒子表面等离子共振吸收峰发生明显的蓝移，从而达到对汞离子检测的目的。但该检测灵敏度略低，促使我们加快研究新型检测方法，通过汞离子的加入导致金纳米粒子发生团聚，金粒子表面等离子共振吸收峰发生明显的红移，从而达到对汞离子更加灵敏、快速的检测。

文献“Facile and One Pot Synthesis of Gold Nanoparticles Using Tetraphenylborate and Polyvinylpyrrolidone for Selective Colorimetric Detection of Mercury Ions in Aqueous Medium(Volume2012,Article ID348965,p6)”中披露一种检测Hg²⁺的方法，其利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护、四苯硼钠还原制备金纳米粒子,在强碱性条件下通过保护剂PVP与Hg²⁺的选择性作用，实现Hg²⁺肉眼比色检测，但是该检测方法适用的最低Hg²⁺检测浓度偏高(约10μM)，针对低浓度二价汞离子水溶液体系待测样品并不适用，无法完全满足市场上或学术上对检测Hg²⁺的需求。

因此，探索一种经济、快速、简便并实时检测出水溶液体系中二价汞离子的组合物与方法，并应用于实际环境检测、污水处理、食品分析、医学分析、空气及土壤质量分析等领域，具有重要的应用价值。

发明内容