本发明涉及化学分析检测,具体为一种cu,ce-pts类漆酶纳米材料快速检测铬和铁的方法。
背景技术:
1、铬是一种天然存在的元素,在生命体中占有特殊的地位,因为它可以是生命所必需的,也可以根据其氧化状态而具有极强的毒性。一方面,cr(ⅲ)是一种必需的营养元素,推荐每日摄入量为25~70μg,并且很容易通过碱化法和沉淀法从水源中去除;另一方面,cr(ⅵ)是一种在土壤和水中具有高毒性和高迁移性的多用途工业污染物(电镀、钢铁生产、皮革鞣制、纺织等)。目前,cr的测定方法主要包括原子吸收法(aas)、电感耦合等离子体质谱(icp-ms)、电化学法及比色探针法。仪器分析法需要精密的仪器和专业的操作人员,比色分析虽然简单,但干扰不容忽视。荧光光度法具有灵敏度高、操作简单、干扰小等特点,受到研究人员的亲耐;
2、漆酶(laccase)是自然界中广泛存在的一种含铜多酚氧化酶。漆酶将分子氧还原为水而不产生其它副产物,因而它也被称为“绿色催化剂”。铈基纳米颗粒由于其独特的性能,包括高o2迁移率和固有的氧化还原反应活性,受到了广泛的关注,这是由ce3+和ce4+物种之间的快速转移形成的表面o2空位决定的。我们研究团队探索了在cu2o纳米立方体表面掺杂ce3+并包覆卟啉络合剂,形成具有类漆酶活性的cu2ov@ce-tcpp纳米酶;
3、本发明合成了铜、铈掺杂磷钨酸盐基纳米酶(cu,ce-pts),cu,ce-pts具有类漆酶活性,fe(iii)和cr(ⅵ)均能显著提高ce3+和ce4+的电子传递速率,以及产生大量高催化活性的cu2+,从而提高了cu,ce-pts的类漆酶活性。当cu,ce-pts氧化2,4-二氯苯酚(2,4–dp)和4-氨基安替比林(4-ap),得到红色产物,fe(iii)和cr(ⅵ)的引入使体系的吸光度得到提高,于是一种新的比色探针快速检测铬和铁方法被建立,方法用于检测食品、中药中铬和铁的检测,检出限为0.5μg/kg及2μg/kg,能够满足国家食品药品安全的相关要求;本方法具有操作简单、灵敏度高、快速等特点。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种cu,ce-pts类漆酶纳米材料快速检测铬和铁的方法,利用本发明合成的cu,ce-pts纳米材料具有类漆酶性能,fe(iii)和cr(ⅵ)对检测体系的增敏作用,而建立了fe(iii)和cr(ⅵ)比色快速检测方法。
2、本发明涉及cu,ce-pts类漆酶纳米材料快速检测铬和铁的方法,包括以下步骤:
3、(1)将0.25-0.30g磷钨酸、0.30-0.35gcucl2·2h2o及0.30-0.35gce(no3)3·6h2o加入到30-40ml去离子水中,超声处理15-20min,将溶液转入聚四氟乙烯反应罐中,置于微波消解加热至180℃、850w微波辐射下反应2-3h,反应完成后自然冷却至室温,用0.22μm滤膜除去大颗粒杂质,再经8000-10000rpm离心10-15min,上清液真空干燥,得到cu,ce-pts纳米酶;
4、(2)在cu,ce-pts纳米材料溶液中加入不同浓度的fe(iii)或cr(ⅵ)标准溶液,2,4-二氯酚(2,4-dp)及4-氨替比林(4-ap),生成红色氧化产物,用ph6.8mes缓冲溶液定容至4ml,摇匀,静置5-10min,在510nm波长处测定吸光度,确定fe(iii)或cr(ⅵ)浓度与吸光度a的线性关系;
5、(3)消解检测样品中fe(iii)或cr(ⅵ),获得样品测定液,按照步骤(2)操作测定吸光度,代入回归方程,计算待测样品液中fe(iii)或cr(ⅵ)浓度。
6、所述的fe(iii)标准溶液的浓度为10~1000μg/l,cr(ⅵ)标准溶液的浓度为1~100μg/l,cu,ce-pts纳米材料溶液的浓度为2μg/ml,添加量为50-100μl,2,4-dp浓度为1mg/ml,体积50-100μl,4-ap浓度为1mg/ml,体积为50-100μl。
7、本发明的优点和技术效果:
8、1、本发明基于铈铜基纳米颗粒由于其独特的性能,合成了铜、铈掺杂磷钨酸盐基纳米酶(cu,ce-pts),cu,ce-pts具有类漆酶活性,fe(iii)和cr(ⅵ)均能显著提高ce3+和ce4+的电子传递速率,以及产生大量高催化活性的cu2+,从而提高了cu,ce-pts的类漆酶活性,基于此建立了fe(iii)和cr(ⅵ)的快速检测方法。
9、2、本发明建立的fe(iii)和cr(ⅵ)比色检测方法,具有好的特异性及高的检测灵敏度,cr(ⅵ)检出限为0.5μg/kg,能够满足国家食品安全的相关要求。
1.一种cu,ce-pts类漆酶纳米材料快速检测铬和铁的方法,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:fe(iii)标准溶液的浓度为10~1000μg/l,cr(ⅵ)标准溶液的浓度为1~100μg/l,cu,ce-pts纳米材料溶液的浓度为2μg/ml,添加量为50-100μl,2,4-dp浓度为1mg/ml,体积50-100μl,4-ap浓度为1mg/ml,体积为50-100μl。
