[发明专利]一种高灵敏检测无机汞及有机汞的方法

说明书

本发明公开了一种高灵敏检测无机汞及有机汞的方法，依据Hg²⁺对所合成生物质碳点有高灵敏特异性荧光探针猝灭作用，而以甲基汞为代表的有机汞无此作用，通过有机汞与强氧化剂K₂S₂O₈或KMnO₄反应将有机汞转化为无机汞，即Hg²⁺，Fe₃O₄@SiO₂‑SH磁性纳米材料对Hg²⁺选择性吸附，通过调节pH，洗脱被吸附的Hg²⁺，检测总汞、无机汞及有机汞含量，建立高灵敏荧光检测无机汞及有机汞的新方法。该法具有检测灵敏度高，特异性强，操作简单，无需大型仪器设备，用于水体中无机汞及有机汞有检测，能满足国家相关标准检测要求，达到环境监测目的。

技术领域

本发明涉及一种高灵敏检测无机汞及有机汞的方法。属于检测技术领域。

背景技术

汞是世界公认的最危险的无机污染物之一，汞在自然界中以无机汞和有机汞等形式存在，汞的存在形态决定其环境行为及环境污染效应。汞的毒性、生物可利用性与汞的形态密切相关，在常见含汞化合物中，甲基汞的毒性最强。因为甲基汞有脂溶性，可穿过细胞膜到达细胞内部，同时相比无机汞、单质汞等其它形态，甲基汞在人体内较稳定，很难通过新陈代谢排出体外。由于汞在自然界中含量非常低，天然水体中的甲基汞为0.02～0.10ng·Ｌ^-1，在受污染的水体中，甲基汞的质量浓度可达几个ng·Ｌ^-1，已被列为国际化学物质安全性程序中６种最危险的物质之一。我国地表水环境质量标准（GB 3838-2002）规定Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水域中甲基汞的限量为1.0×10^-6 mg·Ｌ^-1，尚无Hg（Ⅱ）、乙基汞（Et Hg）的相关限量标准和检测标准。

汞的形态分析方法包括原子光谱法、气相色谱法、电感耦合等离子体-质谱法和液相色谱-原子荧光联用法等。在 2016年3月实施的食品安全标准 GB 5009.17-2014《食品中总汞和有机汞的测定》中，规定方法是液相色谱-原子荧光联用法。虽然为国家标准方法，但也存在操作复杂、需要大型仪器设备，无论对于检测机构，还是企业，几乎没有该类设备，方法的应用受到极大限制；同时操作需要专业技术人员，不同人员测定结果很难一致。

碳点(CDs)是一种分散均匀、形状近球形，粒径在 10 nm 以下的新型荧光碳纳米材料。因其具有制备简单、表面官能团丰富、低生物毒性、耐光漂白、良好的水溶性和生物相容性等优点，广泛应用于光催化、生物传感器、细胞成像、药物载体、重金属离子的检测等诸多领域。以碳点为荧光探针检测Hg²⁺已有诸多报道，全都是基于Hg²⁺对碳点的荧光猝灭，但对于甲基汞的碳点荧光探针的检测方法，目前没有任何报道；同时由于目前检测方法中Hg²⁺检测限基本没有低于10 ng/L，与现有GB/T 14204-93与GB 5009.17-2014相比，甲基汞的检测限要达到0.2-10 ng/L还有一定距离。

因此，研发一种操作简单、不需要大型仪器设备及专业操作人员，能够简单、快速、灵敏检测有机汞及无机汞的检测新方法，就成为现有技术中亟待解决的问题。本发明主要利用氧化剂将有机汞氧化为无机汞，以碳点为荧光探针检测总汞及无机汞，再计算有机汞含量。以生物质为原料制备碳点目前最大的缺点就是荧光产率较低，原因是大量未被碳化聚合成碳点水热生物质存在。本发明以杏鲍菇为碳点制备原料，水热法制备硫掺杂荧光碳点，再用氢氧化钠及双氧水处理未反应水热生物质，得到荧光产率较高的碳点，用于汞的荧光探针，检测限达0.05 ng/L。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单，灵敏度高，检测时间短的无机汞及有机汞的测定方法。

一种高灵敏检测无机汞及有机汞的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：