[发明专利]一种以Ce4+

说明书

本发明公开了一种以Cesupgt;4+/supgt;为中心的荧光‑比色双模式自验证检测磷酸盐的可视化方法。上述检测方法包括以下步骤：1)铜纳米团簇分散液的制备；2)荧光测试模式测试；3)比色测试模式测试；4)荧光和比色测试方法归一化处理，进行自验证。本发明提供的方法操作简单，检测快速，不需要使用大型检测设备，适用于野外以及偏远地区的现场实时分析，提高了通过单一模式检测方法的选择性和准确性。

技术领域

本发明涉及化学检测技术领域，具体涉及一种以Ce⁴⁺为中心的荧光-比色双模式自验证检测磷酸盐的可视化方法。

背景技术

磷酸盐是生物不可缺少的营养物质，在能量转化和遗传物质构建中起着至关重要的作用。环境中过量的磷酸盐可能引发水体富营养化，最终导致水生生物死亡，并且人类如果长期饮用高磷酸盐水会对人体肾脏和甲状腺造成损害。因此，有必要开发一种高选择性、灵敏、方便、低成本的磷酸盐检测方法，以保持生态环境的平衡，保护人类的健康。

荧光和比色法，具有灵敏度高、操作简单、成本低、实时监测和裸眼检测等优点，有望应用于磷酸盐的现场快速分析。但是单一模式的荧光或比色法易受基体干扰，容易出现假阳性或假阴性信号，其选择性和准确性有待进一步提升。此外，常规检测磷酸盐的方法，如色谱法、电化学等，大都存在操作复杂、需要大型仪器设备和专业的操作人员等不足，难以适用于野外以及偏远地区的现场实时分析。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种以Ce⁴⁺为中心的荧光-比色双模式自验证检测磷酸盐的可视化方法，以解决现有的单模式荧光或比色法选择性、准确性不好以及常规检测技术操作复杂，需要大型仪器设备的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

提供一种以Ce⁴⁺为中心的荧光-比色双模式自验证检测磷酸盐的可视化方法，包括以下步骤：

1)荧光测试模式：取Ce⁴⁺溶液与待测溶液混合反应，加入铜纳米团簇分散液，定容，孵育，得到溶液Ⅰ，以297nm为激发波长，测定所述溶液Ⅰ在578nm处的荧光强度，或在302nm紫外灯下裸眼观测所述溶液Ⅰ颜色，完成荧光定量测试；

2)比色测试模式：取Ce⁴⁺溶液与待测溶液混合反应，加入3,3',5,5'-四甲基联苯胺，定容，孵育，得到溶液Ⅱ，测定所述溶液Ⅱ在652nm处的吸光强度，或在日光灯下观测所述溶液Ⅱ，完成比色定量测试；

3)将步骤1)荧光定量测试结果与步骤2)比色定量测试结果进行对照，计算相对偏差，完成自验证，取两者平均值为最终测试结果。

其中，游离的Ce⁴⁺具有触发铜纳米团簇聚集诱导产生强红色荧光和催化无色3,3',5,5'-四甲基联苯胺氧化为蓝色ox3,3',5,5'-四甲基联苯胺的能力。但当磷酸盐存在时，由于磷酸盐与Ce⁴⁺存在强的亲和力，可以形成P-O-Ce，从而抑制了Ce⁴⁺触发铜纳米团簇聚集诱导发光和催化3,3',5,5'-四甲基联苯胺氧化显色的能力。随着磷酸盐浓度的增大，在荧光模式中表现为红色荧光逐渐猝灭，在比色模式中即表现为体系逐渐由深蓝色渐变到无色，以此实现对磷酸盐的定量分析。同时，通过对荧光和比色信号进行归一化处理，对两者测试结果进行对比，当两者相对偏差≤5％时，证明测试结果准确，实现了方法的自验证，即仅有荧光和比色模式下的信号输出匹配，才能得到最终正确的结果。

进一步地，步骤1)中铜纳米团簇分散液的通过以下方法制得：

取CuSO₄溶液在室温下缓慢滴入GSH溶液中，剧烈搅拌，得到白色浑浊溶液，然后用NaOH溶液调节pH至4.8～5.2，待白色浑浊溶液变成淡黄色透明溶液，即制得铜纳米团簇分散液；