[发明专利]一种汞离子比色传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明研制开发一种汞离子比色传感器及其制备方法和应用，提供了一种新型的西佛碱类Hg²⁺比色传感器，所述的比色传感器制备流程图如下所示：该比色传感器在N,N’‑二甲基甲酰胺和二次蒸馏水混合溶剂介质中显示出了对Hg²⁺明显的紫外吸收和颜色变化，在377nm和424nm处出现两个明显的紫外吸收峰，溶液颜色也由原本的近乎无色变为亮黄色，能够用裸眼就能明显辨别，其在5‑50μM浓度范围内对Hg²⁺有很好的线性检测，对其他金属离子(如Ni²⁺、Mg²⁺、Cd²⁺、Al³⁺、Zn²⁺、Co²⁺、Ba²⁺、Cr³⁺、Pb²⁺)有良好的抗干扰检测性能。本发明西佛碱比色传感器化合物制备方法简单、原料廉价、有利于实际在线检测推广，本方法应用于检测水体中的汞离子，简单快捷、检测时间短、检测灵敏度高、成本低廉、无需依赖于大型仪器。

技术领域

本发明涉及一种汞离子检测技术领域，尤指一种汞离子比色传感器及其制备方法和应用。

背景技术

汞是一种具有严重生理毒性的金属元素,其具有持久性、易迁移性和高度的生物富集性，使其成为目前最引人关注的环境污染物之一。环境中的无机汞离子可在一定条件下由生物体转化为剧毒的甲基汞。无机汞主要影响肾脏,而甲基汞进入人体后主要侵害神经系统,尤其是中枢神经系统。两者均可通过食物链在生物组织里高度富集,对人和自然界可造成巨大的危害。汞中毒会对整个社会产生极其恶劣的影响,现在汞被优先列在全球环境监控系统清单上，因此,对汞离子的选择性识别,尤其是汞离子的实时在线监测对于医学、生物学和环境科学意义重大。

目前常见的汞元素检测手段主要有原子吸收-发射光谱法、高效液相色谱法、电感耦合等离子体质谱、核磁共振、荧光光谱法、电化学方法等。上述分析手段在实际应用中存在样品需要预处理、检测过程繁杂、检测不够快速、检测使用仪器贵重、价格昂贵等缺点。因此,发展高效、廉价、简捷的汞检测手段尤为重要。近年来,基于多配位点有机小分子与金属离子的螯合配位机理而研发的比色传感器技术由于所需仪器小巧且便宜、检测快速、操作简便、检测限低而备受关注。近年来使用比色传感器检测金属离子逐渐成为一个新兴的研究热点，但对于汞离子的简易检测研究相对比较缺乏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用仪器低廉、检测程序简单、检测选择性高、检测线性好、制作成本低、生产方法简单、可宏观制备的汞离子比色传感器及其制备方法和应用。

为实现上述目的，本发明方案如下：

一种汞离子比色传感器，其特征在于：其是一种西佛碱类化合物，其分子结构式为：

以上的一种汞离子比色传感器的制备方法，包括使巯基乙酰基-2-萘胺与异烟肼反应，从而得到西佛碱类化合物，具体化学反应式如下：

进一步的，一种汞离子比色传感器制备方法包括以下步骤：

(1)将巯基乙酰基-2-萘胺溶解于无水乙醇中,使其浓度在0.1-0.3mol/L,溶解后混合得到溶液A；

(2)将异烟肼溶于无水乙醇中，使其浓度在0.3-0.8mol/L，溶解混合后得到溶液B

(3)在搅拌条件下，把溶液B以每分钟25-35滴的速度缓慢滴入溶液A中，溶液A中巯基乙酰基-2-萘胺与滴入的溶液B中异烟肼的摩尔比为(0.9-1.2):1，继续室温(25-28摄氏度)搅拌30-60分钟，得混合液；

(4)将步骤(3)所得混合液移入带回流装置的烧瓶中，然后在105-115摄氏度回流3-4个小时，过滤、洗涤、干燥即得目标比色传感器化合物，该比色传感器化合物为西佛碱类化合物。