[发明专利]液液微萃取结合纳米酶检测水中挥发酚的方法

说明书

本发明公开了液液微萃取结合纳米酶检测水中挥发酚的方法，本方法是以叶绿素铜钠为原料，一步热解法合成铜基单原子纳米酶，基于铜基单原子纳米酶（Cu‑N‑C）具有的拟过氧化酶模拟催化活性，催化氧化挥发酚，与4‑氨基安替比林显色，产生橙红色，以正辛或庚酸、薄荷醇低共熔溶剂为萃取剂，酸碱诱导液液微萃取，由此建立挥发酚高灵敏快速检测新方法，检出限为1µg/L，显色反应仅在1min以内完成，体系稳定性超过30min，实现了现行标准中4‑氨基安替比林法不能测定的硝基酚类的检测，检测方法结果与J503‑2009国家标准测定方法相符；方法对实时、现场分析等环境监测工作具有重要指导意义。

技术领域

本发明涉及化学分析检测技术领域，具体为一种液液微萃取结合纳米酶检测水中挥发酚的方法。

背景技术

酚类主要来自炼油、煤气洗涤、炼焦、造纸、合成氨、木材防腐和化工等过程，挥发酚通常指沸点在230℃以下的酚类，属于一元酚，属于原生质毒，可对人体产生毒害作用。挥发酚是我国饮用水源水和地表水的必测项目，《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类、Ⅱ标准限值不超过0.002mg/L，《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅰ类、Ⅱ标准限值不超过0.001mg/L。通常饮用水源水和地表水含量很低且一般是刚检出或未检出，对此类样品《水质挥发酚的测定4-氨基安替比林分光光度法》(HJ503-2009)分析速度慢，操作繁琐，对低浓度样品误差较大，不能准确对环境样品污染因子挥发酚的类别进行判定，同时所用的萃取试剂三氯甲烷对操作人员健康和环境危害很大。

“纳米酶”具有类似酶活性的纳米材料，是一类既有纳米材料的独特性能，又有催化功能的模拟酶，纳米酶作为一类新型的模拟酶，它具有许多其他传统模拟酶所无法企及的优点。模拟天然酶活性中心及其周围微环境的结构特点来设计和优化纳米酶的是一种切实可行的策略，叶绿素铜钠（C₃₄H₃₁CuN₄Na₃O₆）由于其具有特征性的四吡咯结构，掺杂的Cu和N元素在碳层中形成了Cu-N_４的配位杂环结构，该结构与天然酶辅助因子中铁卟啉的结构特征非常相似，得到的新型纳米酶具有稳定的多种类酶活性。

发明内容

针对现有挥发酚检测技术的不足，本发明提供了一种液液微萃取结合纳米酶检测水中挥发酚的方法，本方法基于铜基单原子纳米酶（Cu-N-C）具有的拟过氧化酶模拟催化活性，催化氧化挥发酚，与4-氨基安替比林显色，结合分散酸碱诱导液液微萃取，实现挥发酚高灵敏、快速检测的目的；

本发明方法是以叶绿素铜钠为原料，一步热解法合成单原子纳米酶Cu-N-C，基于Cu-N-C高拟过氧化酶活性，催化氧化挥发酚，在4-氨基安替比林存在下，产生橙红色，以庚酸或正辛酸、薄荷醇低共熔溶剂为萃取剂，酸碱诱导液液微萃取，由此建立挥发酚高灵敏快速检测新方法，检出限为1µg/L，反应仅在1min内完成，体系稳定性超过30min，实现了现行标准中4-氨基安替比林法不能测定的硝基酚类的检测，检测方法结果与HJ503-2009国家标准测定方法相符；方本发明方法对实时、现场分析等环境监测工作具有重要指导意义。

本发明快速检测水质中挥发酚的方法如下：

在50mL具塞比色管中加入苯酚标准溶液、pH10的NH₃-NH₄Cl5mL、1.5mL 4-氨基安替比林、0.1mL Cu-N-C溶液、40mmol/L的H₂O₂ 2mL，用去离子水稀释至50mL，其中苯酚标准溶液浓度范围在1.25～250µg/L，混匀后于室温下放置5～10min，加入0.5～2mL低共熔溶剂作为萃取剂，碱作为乳化剂，涡旋1～2min形成均匀乳液，然后静置5～10min后，加盐酸0.5～2mL，离心分相，去除下层水溶液，萃取目标物萃取剂采用可见分光光度法测定吸光度，绘制标准曲线，得到回归方程；取25mL待测水样，操作步骤与标准品测定方法相同，测定吸光度，代入回归方程，计算得挥发酚含量。