[发明专利]一种二价锰离子的检测试纸及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种二价锰离子的检测试纸及其制备方法与应用。所述检测试纸的制备方法具体为：a）以羧甲基纤维素钠（CMC‑Na）与TbCl₃反应制备CMC/Tb³⁺配合物；b）将提纯制备的CMC/Tb³⁺配合物制成溶液，涂敷在无荧光的纸上，烘干。将被测的溶液滴在本发明的试纸上，在紫外光下观察试纸，试纸颜色变化，判定是否含有二价锰离子，及其相应浓度范围；检出限量为锰离子大于0.0050mg/L。本发明提供的二价锰离子的检测试纸应用操作较简便，灵敏度高，能实现快速检测。

技术领域

本发明属于分析化学技术领域，涉及一种二价锰离子检测试纸及其制备方法与应用。

背景技术

锰是地壳中含量较为丰富的金属之一。锰是生活饮用水水质分析中经常检测的项目。我国生活饮用水卫生标准对锰的含量进行了严格的规定：锰离子浓度不大于0.1mg/L。

目前，水中二价锰离子的检测方法有三种：原子吸收分光光度法，过硫酸铵分光光度法，甲醛肟分光光度法。原子吸收法灵敏度高，可直接用于水中锰的测定，但需要贵重的仪器-原子吸收光谱仪；甲醛肟法为ISO的标准方法，灵敏度高，但操作要求高，所使用试剂不易保存；高碘酸钾氧化法选择性较好，有对氧化剂进行改进提高灵敏度报道；也有利用氧化方法的原理：将的分为试剂Ⅰ(缓冲试剂)和试剂Ⅱ(氧化试剂)独立包装，叶敏等建立了利用荧光猝灭测定痕量锰的新方法，(叶敏，张友玉，杨琴等。半胱胺修饰的CdS纳米粒子荧光猝灭法测定锰离子[J]，应用化学2008,25(5)：534-538)。傅妍芳等，检测锰离子在5.0mg/L时；改进方法与标准方法(等同于GB11906-1989)测定标准样品对比，有好的重现性，(傅妍芳，邓金花，蔡淑珍等。水中锰的快速检测方法的研究[J]，广东化工2010，37(5):200-206)。黄顺静等对于标准方法的进行改进(黄顺静，梁苑斐。水质检验中锰的测定方法探讨[J]，城镇供水2014，(4)40-42+45)。对检测样中锰离子大于0.1mg/L。

量子点荧光探针检测技术作为一种具有高灵敏度的检测技术,陆续实现了对二价铜、锌、汞、铁、铅离子、三价铁离子、一价银离子的检测。二价锰离子对量子点的荧光并不敏感，制备出一种可以用于检测二价锰离子的量子点是较有意义的。CN102093895A发明提供了CdTe量子点荧光探针在pH大于9时，测定二价锰离子；CN102830078A发明提供的通过磷酸根修饰的纳米银粒子中，在pH为9-13时；加入待测样品，光谱法测定水溶液中二价锰离子的方法；CN105842211A提供了胸腺嘧啶溶液与硫酸铜溶液混匀,再加入盐酸经胺溶液，pH为7-12，反应1-2小时，测定样品二价锰离子；CN106950207A提供了将二苯甲酰酒石酸稀土配合物,溶解于的N,N’-二甲基甲酰胺溶剂中,制备成混合液，使用Edinburgh公司的FLS980荧光光谱仪，二价锰离子的对荧光颜色产生的变化，测定样品中的锰离子。

杭州陆恒生物科技有限公司的水质测试盒系列中，锰测试试剂盒实现商业化；具有快速、简便的测定二价锰离子。有三种试剂组成，测试范围：0.1-4mg/L。

综上所述：文献方法存在操作步骤复杂，或需要价格昂贵的仪器，或检测需要的试剂多，或检测需要时间长；最为关键的是检测灵敏度低(大于0.1mg/L)。

发明内容

针对二价锰离子的检测存在的技术问题，本发明的目的是提供一种具有高的灵敏度快速测定水中二价锰离子的试纸及其制备方法与应用。

为了实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案。

本发明提供了一种二价锰离子的检测试纸的制备方法，包括如下制备步骤：(1)CMC/Tb³⁺的制备：配制CMC-Na水溶液和TbCl₃水溶液，混合均匀，得混合液，CMC-Na与TbCl₃发生反应，得CMC/Tb³⁺，CMC-Na与TbCl₃的反应方程式为：