[发明专利]一种基于荧光钙钛矿液液萃取检测汞离子的方法

说明书

本发明公开了一种基于荧光钙钛矿液液萃取检测汞离子的方法；将荧光钙钛矿纳米晶体分散在正己烷中作储备液，再将一定量的储备液分散在四氯化碳中作为一种汞离子的检测试剂；试剂中四氯化碳是萃取剂，钙钛矿为荧光探针；由于四氯化碳的萃取作用，可将溶液中的汞离子萃取到四氯化碳有机相中，萃取到有机相中的汞离子与钙钛矿作用，使钙钛矿荧光猝灭。通过检测钙钛矿荧光的强度变化，实现水中汞离子的检测。

技术领域

本发明涉及钙钛矿荧光分析领域和纳米技术领域，具体设计一种基于荧光钙钛矿液液萃取检测汞离子的方法。

背景技术

钙钛矿最初是指发现于俄罗斯乌拉尔山，以俄罗斯矿物学家LevPerovski的 名字命名的黄色、棕色或黑色无机矿物钙钛酸盐（CaTiO₃），现在指的是具有相同结构的一类广泛材料。金属卤化物钙钛矿的特征是化学式ABX₃，金属卤化物 钙钛矿的特征是化学式ABX₃，包括有机无机卤化物钙钛矿，有机卤化物钙钛矿 CH₃NH₃PbX₃(X=Cl,Br,I)和全无机卤化物钙钛矿，CsPbX₃,在过去几年里，全无机卤化物钙钛矿纳米晶体由于其优异的光学性能和光电性能受到了广泛关注，成为纳米材料领域的一个新明星。同时钙钛矿由于其长电荷载流子寿命，高光致发光量子产率，高效率引发了更多的关注，成为目前光伏（PV）研究中最热门的话题之一。但是卤化物钙钛矿的离子性质导致了它在极性溶剂中的不稳定性，尤其是抗水蚀性差，极大的限制了CsPbBr₃的实际应用，许多研究人员一直致力于提高其稳 定性以及量子产率。HU等人通过水触发和溶胶凝胶法成功制备了单分散的CsPbBr₃ Janus纳米颗粒，这种纳米颗粒具有高抗水蚀性和较好的稳定性但是仍 然没有实际应用；Parobek 等人通过掺杂 Mn 来制备具有高量子产率的CsPbBr₃纳米晶体，但是它的缺点仍然是较差的抗水蚀性，给CsPbBr₃ 的实际应用带来就 挑战。因此，研究CsPbBr₃的光学性质，并将其应用于实际分析检测，一定的研究意义与研究价值。

重金属包括金、银、铜、铁、汞、铅、镉等在人体中累积达到一定程度，会造成慢性中毒。但就环境污染方面所说的重金属主要是指汞（水银）、镉、铅、铬以及类金属砷等生物毒性显著的重元素。重金属非常难以被生物降解，相反却能在食物链的生物放大作用下，成千百倍地富集，最后进入人体,在人体内能和蛋白质及酶等发生强烈的相互作用，使它们失去活性，也可能在人体的某些器官中累积，造成慢性中毒。现阶段对汞离子的分析检测方法众多，应用也较为成熟，但简单的、可视化的、快速的采用液液萃取法实现汞离子的检测的方法报道不多，使用荧光钙钛矿作为荧光探针实现汞离子的检测的方法也较少。

总之，现有技术主要有以下缺点：

1. 荧光钙钛矿的稳定性以及抗水蚀性差，和水接触会使其荧光快速猝灭。

2. 荧光钙钛矿较差的抗水蚀性极大限制了其在实际分析检测中的应用。

3. 荧光钙钛矿无法检测水溶液中的汞离子。

4.常见的汞离子的检测方法没有采取液液萃取和荧光检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种种基于荧光钙钛矿液液萃取检测汞离子的方法，通过液液萃取来实现利用荧光钙钛矿检测水溶液中汞离子的方法。

本发明是这样实现的，以钙钛矿为荧光探针，以四氯化碳为萃取剂萃取水溶液中的汞离子；萃取后，检测四氯化碳有机相中钙钛矿的荧光强度变化，检测水溶液中的汞离子；

优选的，所述的钙钛矿为CsPbBr₃纳米晶体；