[发明专利]一种用于铜、铁、锌离子混合溶液检测的电极组的制备方法

说明书

本发明为一种用于铜、铁、锌离子混合溶液检测的电极组的制备方法。该电极组由电极A、电极B和电极C三个相关联的光电化学检测电极组成，它们对铜、铁、锌离子表现出不同的光电化学性能，对于含有铜、铁、锌离子的混合溶液，不需要将各种金属离子分离，只要用这三个电极分别测试光电流变化，就可以得到每种金属离子的含量。本发明测试过程简单、快速、无污染，可测的金属离子浓度为0.1～100mM。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，特别涉及一种用于铜、铁、锌离子混合溶液检测的电极组的制备方法，该电极组由电极A、电极B和电极C三个电极组成。

背景技术

铜、铁、锌等是常见的金属物质，由于铜、铁、锌等重金属的大量开采、加工和使用，以及它们的许多化合物的广泛应用，导致大量铜、铁、锌等重金属离子进入水体中，造成重金属离子污染，对人体健康、动物和植物等都会产生严重的危害。例如，铜是人类健康和许多生物组织的重要组成部分，这种微量营养元素在骨骼形成、细胞呼吸作用及血红蛋白、弹性蛋白的合成中起着至关重要的作用；但是，如果铜离子不能维持在适当的生理浓度时，会导致严重的综合症，比如骨质疏松症、Wilson病和阿尔兹海默病。铁元素在人体中具有造血功能，参与血蛋白、各种酶及细胞色素的合成，与人体能量代谢和免疫功能密切相关；人体内如果缺铁，会引起贫血症状，影响体内酶的各种功能及人体的生长发育；而铁的过量摄入则对人体有慢性毒害作用，会导致铁中毒，危及人体肝脏及心脏的正常功能。锌离子在生物体的正常生理活动中表现出了重要的作用，如细胞的分化与凋亡、基因信息的表达、神经信息的传递、生长素的调控以及生命系统的免疫功能等；人体中锌离子的代谢紊乱会造成免疫能力降低、老年痴呆症、皮肤炎症等病症。

对铜、铁、锌等重金属离子进行检测，是防止和治理重金属离子污染的基础。检测重金属离子的方法有很多，例如，《Analytical Chemistry》(2011，83，P3126-3132)报道了一种金属离子的检测方法，先采用湿化学法制备荧光素异硫氰酸酯掺杂的氧化硅纳米颗粒，然后将罗丹明B负载到荧光素异硫氰酸酯掺杂的氧化硅纳米颗粒上，制得氧化硅纳米颗粒基双荧光探针，用该荧光探针可以实现对Cu²⁺的检测。《Applied Surface Science》(2019，487，P876-888)报道了一种金属离子的检测方法，先采用水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒，然后通过湿化学法用氧化硅包裹Fe₃O₄纳米颗粒、得到Fe₃O₄@SiO₂，最后将6-氨基-2-巯基苯并噻唑偶联负载到Fe₃O₄@SiO₂上得到荧光纳米复合物，用该荧光纳米复合物可以实现对Fe³⁺的检测。《分析化学》(2018，46，P354-363)报道了一种金属离子的检测方法，该法合成了一种新的席夫碱荧光探针，用该荧光探针可以实现对Zn²⁺的检测。其它检测重金属离子的方法还有原子吸收光谱法、质谱法、分光光度法和化学分析法等等。