[发明专利]一种基于光电化学传感器的汞离子浓度的检测方法

说明书

本申请是关于一种基于光电化学传感器的汞离子浓度的检测方法。该方法包括：将待测物溶液加入到一个具有复合电极的光电化学传感器中，通过特异性修饰剂对汞离子进行识别，根据待测物溶液中汞离子与硫离子反应前后，光电化学传感器产生的光电流值变化量推算出汞离子浓度。本申请提供的方案，能够实现对汞离子的高特异性和高灵敏度光电化学传感检测。

技术领域

本申请涉及光电化学检测技术领域，尤其涉及基于光电化学传感器的汞离子浓度的检测方法。

背景技术

重金属中毒是关系到人类健康和环境的世界性严重问题。汞离子作为毒性最大的重金属元素之一，即使在浓度很低时是也会给人体健康和自然环境带来巨大的影响。由于汞离子在生物体内具有不可降解、易积累的特性，人体很容易通过食物链传递在体内富集汞离子，从而引发心血管疾病、严重认识障碍等问题，从而威胁到人体的健康。因此，对日常环境，特别是水体中的汞离子进行检测是十分有必要的。

相关技术中，常用的汞离子检测方法有原子吸收光谱法，该方法通过酸消解或催化酸消解使汞转为离子状态，在强酸性介质中以氯化亚锡还原成元素汞，以氮气或干燥空气作为载体，将元素汞吹入汞测定仪，进行原子吸收值的测定，基于吸收值推算出汞含量。该方法能够对汞离子进行高灵敏度检测，但是以上方法操作复杂、成本高、设备昂贵且检测时间长，并不适合汞离子的现场检测。

基于上述情况，现有技术中提出了一种基于汞离子与有机试剂直接或间接络合原理产生吸光度变化和基于汞离子的氧化还原性质的光电化学传感器技术对汞离子进行检测，该方法简单、经济且快速，但由于生态环境中汞离子总是伴随着大量其他离子存在，且单一材料的光电传感器光电转化效率较差，光电流较小，所以在实际应用中，仍存在以下缺陷：

1.缺少对汞离子的特异性识别机制，无法进行特异性检测；

2.传感器光电转化能力不够导致光电化学传感器灵敏度较低，从而导致检测结果不准确和不稳定。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种基于光电化学传感器的汞离子浓度检测方法，该方法基于具有复合电极的光电化学传感器和能与汞离子特异性结合的修饰剂对待测物进行汞离子浓度的检测，能够实现对汞离子的高特异性和高灵敏度光电化学传感检测。

本申请提供一种基于光电化学传感器的汞离子浓度的检测方法，包括：

将待测物溶液加入至光电化学传感器中；所述光电化学传感器包括：复合电极和电解质溶液；所述复合电极为通过碳量子点CQDs进行改性得到的改性二氧化钛TiO2电极；所述改性TiO2电极的表面上添加有特异性修饰剂；

检测所述待测物溶液加入光电化学传感器后，所述复合电极的电流变化值；

根据所述电流变化值确定所述待测物中汞离子浓度。

在一种实施方式中，所述将待测物溶液加入至光电化学传感器中之前，包括：

制备光电化学传感器的TiO2电极；

对所述TiO2电极进行改性，得到复合电极；所述复合电极为TiO2-CQDs复合电极；

用特异性修饰剂对所述复合电极进行修饰；

制备电解质溶液，所述电解质溶液与所述复合电极构成光电化学传感器。

在一种实施方式中，所述制备光电化学传感器的TiO2电极，包括：

对剪裁好的掺杂氟的二氧化锡导电玻璃进行清洗;