[发明专利]一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸及其制备方法与检测方法

说明书

本发明公开了一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸及其制备方法与检测方法，所述的制备方法包括以下步骤：（1）纳米氧化锌分散液的制备：将摩尔比为0.25~4：1的锌盐和碱分别溶解在醇中，得到锌盐的醇溶液和碱的醇溶液；将锌盐的醇溶液在50~70℃下加热搅拌5~20 min，随后将碱的醇溶液加入，继续在50~70℃下搅拌10~30 min，然后冷却至室温即得到纳米氧化锌分散液；（2）试纸的制作：将吸附层浸泡在步骤（1）得到的纳米氧化锌分散液中1~10 min，充分浸润，随后将浸泡后的吸附层取出，干燥后即得到铜离子荧光检测试纸。

技术领域

本发明属于铜离子检测技术领域，具体涉及一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸及其制备方法与检测方法。

背景技术

铜是一种典型的重金属元素，同时也是人体中含量仅次于铁的生命所必需的微量元素。作为三十余种重要酶蛋白的辅酶因子，铜离子参与众多重要的生命活动。然而，过量铜离子的摄入会导致一系列健康问题，如缺血性心脏病、贫血以及肾脏、骨骼等器官组织的病变。不仅如此，水体中过高含量的铜离子也会对水生生物造成极大的影响，当生物体合成的金属巯蛋白不能满足与进入细胞的铜离子结合的需要时，铜离子就会与其他生物分子相互作用，导致变性中毒，而生物富集作用也会使处于生物链顶端的人类遭受其害。正因为如此，我国《生活饮用水卫生标准》规定生活饮用水中铜含量不得超过1 mg/ L（15.7 μmol /L）；《地表水环境质量标准》规定Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ以及Ⅴ类地表水域中铜离子含量均不得超过1 mg/L（15.7 μmol/ L）。同时，重金属铜也被《重金属污染综合防治“十二五”规划》列为重点污染物。铜离子污染多与铜矿的开采和冶炼相关。尤其是湿法冶铜以及高纯铜的电解精炼，其会产生大量含铜离子的工业废水。如何对工业排水、相关水域以及家庭饮用水进行铜离子的快速有效的原位检测，是实现对水体铜污染有效防护与治理的关键之一。

尽管水体中存在的铜离子会使水体呈现特征的蓝色，但当水体中铜离子浓度小于1 mmol /L时，肉眼已难以辨别。而1 mmol/ L的浓度仍远高于国家标准数十倍。相对于定量准确，但需要繁杂操作、或高费用、或昂贵且笨重仪器的电化学法、分光光度计法、原子吸收光谱法、和电感耦合等离子体发射谱法，检测试纸更利于在野外考察以及日常生活中对水体进行快速原位检测的需要。

目前，国内市售的铜离子检测试纸大多均进口自德国Macherey-Nagel公司，其产品价格昂贵，每百条测试纸价格约300人民币，且其仅能判别水体中铜离子浓度范围，无法实现定量分析。同时其最低检测限为10 mg /L，仍远高于国家标准阈值。基于此，需要开发一种价格低廉、灵敏度高、便于携带，且不需要荧光光谱仪即可实现对铜离子进行定量检测的检测试纸。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸，本发明的第二目的在于提供一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸的制备方法，本发明的第三目的在于提供一种基于纳米氧化锌的铜离子荧光检测试纸的检测方法。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的铜离子荧光检测试纸是将吸附层在纳米氧化锌分散液中经过浸泡干燥后得到的。

本发明的第二目的是这样实现的，包括以下步骤：

1）纳米氧化锌分散液的制备：将摩尔比为0.25~4：1的锌盐和碱分别溶解在醇中，得到锌盐的醇溶液和碱的醇溶液；将锌盐的醇溶液在50~70℃下加热搅拌5~20 min，随后将碱的醇溶液加入，继续在50~70℃下搅拌10~30 min，然后冷却至室温即得到纳米氧化锌分散液；

2）试纸的制作：将吸附层浸泡在步骤（1）得到的纳米氧化锌分散液中1~10 min，充分浸润，随后将浸泡后的吸附层取出，干燥后即得到铜离子荧光检测试纸。