[发明专利]一种重金属离子浓度检测材料及其检测方法

说明书

本发明公开了一种重金属离子浓度检测材料的制备方法，其包括如下步骤：将石墨烯量子点、双(三乙氧基硅基)乙烯、1‑烯丙基‑3‑乙烯基咪唑氯盐、L‑乙烯基甘氨酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，65‑75℃下搅拌反应4‑8小时，后再加入异硫氰酸荧光素，继续搅拌1‑2小时，后在水中沉出，再置于真空干燥箱85‑95℃下干燥至恒重，得到重金属离子浓度检测材料。本发明还提供了根据所述制备方法制备得到的重金属离子浓度检测材料及采用其进行重金属离子浓度检测方法。本发明公开的材料物理性能稳定，检测重金属效果显著，单位面积吸附重金属离子效果显著；检测方法检测准确度高。

技术领域

本发明属于重金属离子检测技术领域，具体涉及一种重金属离子浓度检测材料及其检测方法。

背景技术

随着化工业的迅速发展，在重金属的开采、冶炼、加工过程中，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤引起严重的环境污染。重金属是不可降解的物质，在自然界循环中只能通过水溶液、土壤或者生物体进行流动，其极易导致环境中的金属严重超标，通过食物链集累，最终危害人体健康。如何治理污水中的重金属离子成为治理环境水污染中的重中之重。而要想选择合适的重金属离子治理方法，对污水中重金属离子浓度进行准备测量尤为重要。因此，为了解决重金属离子带来的环境问题，对于环境污染事件和生态风险筛查等多种条件下的水体中重金属离子的快速准确的检测成为当务之急。

目前，常用的重金属离子检测方法包括紫外-可见分光光度法、络合滴定法、光谱法以及荧光探针法等。相比于其它方法，荧光探针法具有检出极限低、灵敏度高、操作简便等优点被广泛关注。然而现有用于荧光探针法检测的材料相对较少，且性能稳定性不佳，导致测量结果不准确，除此之外，由于仪器误差、操作等问题，在实际检测过程中往往也会导致最终测量数值与实际数值相差较大。

申请号为201811162963.6的中国发明专利公开了一种兼具重金属离子检测和吸附型聚丙烯酰胺微凝胶，属于功能高分子材料领域。该发明产品中的微凝胶以丙烯酰胺为成胶物质，碳量子点(CDs)作为检测探针，2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)作为吸附剂通过反相乳液聚合制备而得，所得微凝胶对于汞、铜、铁重金属离子的检测极限的浓度分别为2.3nM、1.3μM和3.2μM，均低于世界卫生组织中饮用水的中汞、铜、铁重金属离子的最高排放标准浓度，且对于这三种离子吸附量均在100mg/g左右。该发明所述的微凝胶在吸附重金属离子后可通过清洗高效回收重金属离子，微凝胶可以重复用于检测和吸附重金属离子。该发明产品制备不需要特殊设备、聚合速率高、易于散热、工业化实施容易，所制备的微凝胶成本增加幅度不大。然而，单单使用碳量子点作为检测探针测试结果不准确。

因此，寻求更佳的重金属离子检测材料及其检测方法势在必行。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种重金属离子浓度检测材料，该材料物理性能稳定，检测重金属效果显著，单位面积吸附重金属离子效果显著；同时，本发明还公开了一种重金属离子浓度检测方法，该检测方法通过对分析仪器值与标准值的差异计算出差异值比例，通过差异校正减少分析误差，有效提高测量了检测准确度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重金属离子浓度检测材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将石墨烯量子点、双(三乙氧基硅基)乙烯、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐、L-乙烯基甘氨酸、引发剂加入到高沸点溶剂中，在氮气氛围，65-75℃下搅拌反应4-8小时，后再加入异硫氰酸荧光素，继续搅拌1-2小时，后在水中沉出，再置于真空干燥箱85-95℃下干燥至恒重，得到重金属离子浓度检测材料。

优选的，所述石墨烯量子点、双(三乙氧基硅基)乙烯、1-烯丙基-3-乙烯基咪唑氯盐、L-乙烯基甘氨酸、引发剂、高沸点溶剂、异硫氰酸荧光素的质量比为1∶(0.2-0.5)∶0.3∶(2-4)∶(0.03-0.05)∶(15-25)∶(0.1-0.3)。

优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种。