[发明专利]一种水环境中甲醛的定量分析方法

说明书

本发明公开了提供一种水环境中甲醛的定量分析方法，属于环境检测技术领域。该定量分析方法包括以下步骤：以金银纳米合金修饰的类钙钛矿复合材料为基础材料制备固态表面增强拉曼散射基底；配制不同浓度的甲醛标准溶液，并采用制备的固态表面增强拉曼散射基底进行检测，根据得到的不同浓度标准溶液的特征拉曼位移处峰值与甲醛标准溶液浓度绘制标准曲线；采用得到的固态表面增强拉曼散射基底对经过前处理的水样进行检测，并与所述标准曲线相比较，得到水样中甲醛的浓度，通过高效液相色谱法验证该分析方法的准确性。本发明对水样痕量检测具有抗干扰能力高、灵敏度高、信号稳定、重现性好等特点，能够对甲醛具有特异性选择。

技术领域

本发明涉及一种水环境中甲醛的定量分析方法，属于环境检测技术领域。

背景技术

甲醛是一种常见的环境污染物，其常存在于在大气和水体中。由于水是人类不可缺少的资源，而环境水体中经常会受到工厂废弃物以及生活废弃物的污染，在众多污染物中，甲醛是十分常见的污染物，而过量的甲醛会对人类健康产生严重威胁。另外，甲醛是一些聚合材料的前驱物，一些不法产商为了降低成本，将生产过程中剩余的甲醛原料直接排入水源，这大大增加了水体受到甲醛污染的风险。因此建立一种准确、高效和经济的水环境中甲醛的分析方法具有重要意义。

目前，国内水环境中甲醛的检测方法主要为高效液相色谱法和紫外分光光度法，但存在耗时长、成本高等诸多问题，从而无法满足快速检测的需求。表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman scattering，英文简写：SERS)具有灵敏度高、特异性强、检测快速等诸多优点，并且容易实现快速快检。但在实际检测过程中，SERS分析检测的重现性与选择性都有所欠缺，而提高SERS分析检测重现性与选择性的关键是选择合适的SERS增强基底。

目前常用的SERS增强基底是贵金属纳米粒子，具有制备简单、价格低廉、SERS增强效果明显等特点，但是也存在重现性差、不稳定以及选择性低等缺点，无法满足实际上包含复杂基质的样品的检测。因此，研制一种稳定性好、选择性高且容易保存的SERS增强基底显得十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水环境中甲醛的定量分析方法，旨在利用SERS实现水样中甲醛的定量检测，本发明的检测方法具有理想的选择性和重现性。

本发明首先提供了一种固态表面增强拉曼散射基底的制备方法，所述方法包括：

(1)制备类钙钛矿纳米材料：将硝酸铅溶液和硝酸铋溶液混合后，加入乙二醇和离子液体1-十六烷基-3-甲基咪唑溴盐，混合均匀后，在120-160℃下反应18-30h，之后洗涤、干燥即制备得到类钙钛矿纳米材料；

(2)制备金银纳米合金修饰的类钙钛矿复合材料：取步骤(1)制备得到的类钙钛矿纳米材料分散至水中，超声分散后加热至沸腾，加入氯金酸和硝酸银溶液，继续加热5-20min 后，再加入柠檬酸钠溶液，保持沸腾状态15-30min，降温后洗涤、干燥即可得到金银纳米合金修饰的类钙钛矿复合材料；

(3)制备固态表面增强拉曼散射基底：取步骤(2)制备得到的金银纳米合金修饰的类钙钛矿复合材料配制成浓度为1.0-3.0mg mL^-1的分散液，将其过滤在定性滤纸表面，即可获得固态表面增强拉曼散射基底。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，所述硝酸铅和硝酸铋的摩尔比值为1～2：1～2，硝酸铅和1-十六烷基-3-甲基咪唑溴盐的摩尔比值为：1～2：1～2。

在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，所述洗涤为用无水乙醇和超纯水分别洗涤多次。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，所述氯金酸和硝酸银的质量比为1～2：1，硝酸银和类钙钛矿纳米材料的质量比为1：8～16。

在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中，柠檬酸钠与类钙钛矿纳米材料的质量比为 1.24:1-1.24:2。