表面增强拉曼光谱测定镉的方法
【专利摘要】本发明公开了一种用表面增强拉曼光谱测定Cd2+的方法，测定步骤为：1、制备已知浓度中Cd2+的分析溶液，测定其1504cm-1处的表面增强拉曼峰强度值为I；2、制备不含中Cd2+的空白对照体系，亦测定其表面增强拉曼峰强度值为I0；3、计算ΔI=I0-I；4、以ΔI对Cd2+的浓度C做工作曲线；5、制备被测样品分析溶液，测定其表面增强拉曼峰强度值为I样品，计算ΔI样品=I0-I样品；6、依据工作曲线，计算出被测样品中的中Cd2+的浓度。本发明与已有的方法相比，本测定方法操作简便，试剂易得，灵敏度高，选择性好。
【专利说明】表面增强拉曼光谱测定镉的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分析化学领域，具体是用表面增强拉曼光谱测定镉的方法。
【背景技术】
[0002]镉是主要的环境污染毒物之一。大量研究表明，摄入或吸入过量的镉可引起肾、肺、肝、骨、生殖效应及癌症。由于镉化合物大多溶于水，因此不论从消化道、呼吸道都能被吸收进入机体，对全身器官系统发生作用，不同形式的镉盐对动物的影响不同。因此，研究镉的测定方法具有重要意义。目前，镉元素检测的方法很多，有原子吸收分光光度法、分光光度法、电热蒸发-电感耦合等离子体发射光谱法、质谱法或石墨炉原子吸收法等技术。他们大都需要昂贵的仪器，并且操作复杂，需要专门的技术人员来完成。而且都需要将样品消解后测量，这些方法不但耗时长，还会显著增加待测物污染和损失的风险。表面增强拉曼光谱具有快速灵敏、选择性高等特点，主要用于定性检测。目前，在溶液中进行表面增强拉曼光谱定量测定的研究相对较少。迄今，尚未见镉离子的表面增强拉曼光谱法的报道。本发明以纳米金为基底，罗丹明6G为探针建立了一个灵敏的测定镉的表面增强拉曼光谱方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为克服现有测定镉方法技术的不足，而提供一种用表面增强拉曼光谱测定镉的方法。该方法选择性好、稳定性好、灵敏度高，操作简便，试剂易得。
[0004]实现本发明的目的技术方案是:
以纳米金胶为基底，吸附在纳米金胶上的罗丹明6G分子能产生表面增强拉曼效应，在1504 CnT1拉曼位移处有一个较强的表面增强拉曼峰。当加入Cd2+、罗丹明6G时，此时KI使得纳米金胶形成大的聚集体，Cd2+与及罗丹明6G发生缔合反应形成微粒，因而罗丹明6G吸附量减少，导致1504 cm-1拉曼位移处表面增强拉曼峰强度降低，随着Cd2+浓度增大，体系在1504 CnT1拉曼位移处的表面增强拉曼峰强度呈线性关系，故可用1504 cnT1表面增强拉曼光谱测定Cd2+。
[0005]用表面增强拉曼光谱测定Cd2+的方法，包括如下步骤:
Cl)制备已知浓度的Cd2+标准测试体系:于刻度试管中，依次加入10~800 μ L
7.80 X 1(T6 mol/L Cd2+标准溶液，60 ~120 μ L 20% 碘化钾溶液，10 ~50 μ L 6.0 mol/LH2SO4 溶液，300 ~500 μ L 5.23Χ10-4 mol/L 罗丹明 6G 溶液，200 ~500 μ L 47.8 μ g/mL纳米金,混合均匀,用二次蒸懼水定容至2.0 mL,室温放置10 min ；
(2)按步骤(1)的方法制备不加Cd2+制备空白对照体系；
(3)取上述体系的溶液分别置于石英比色皿中，在拉曼光谱仪上，设定仪器参数，扫描获得体系的表面增强拉曼光谱，测定1504 cm-1处的表面增强拉曼峰强度值为I，同时测定空白对照体系的表面增强拉曼峰强度值为Z0,计算Λ J =10-1,
(4)以Λ/对Cd2+的浓度关系做工作曲线；
(5)依照步骤(1)的方法制备待检测样品分析溶液，其中加入的Cd2+标准溶液替换为被测样品溶液，并按步骤(3)的方法测定被测样品分析溶液的表面增强拉曼峰强度值为
计算Δ J样品=T0-J样品;
(6)依据步骤(4)的工作曲线，计算出被测样品Cd2+的含量。
[0006]本发明的优点是: 与已有的方法相比，本测定方法选择性好，不需加稳定剂、聚集剂使得分析成本更低、体系稳定性好，试剂种类少，省时，简便快捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明【具体实施方式】中的部分表面增强拉曼光谱图。
[0008]图中，a:0.9% KI 溶液-0.105 mol/L H2SO4 -1.05X 1(T4 mol/L 罗丹明 6G 溶液-7.17 μ g/mL 纳米金；b: a +0.039 μ mol/L Cd2+ ；c: a +0.78 μ mol/L Cd2+;d: a+1.17 μ mol/L Cd2+ ；e: a +2.73 μ mol/L Cd2+ ；f: a +3.12 μ mol/L Cd2+.。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。
[0010]实施例:
用表面增强拉曼光谱测定Cd2+的方法，包括如下步骤:
(1)制备已知浓度的Cd2+标准测试体系:于刻度试管中，依次加入10、200、300、700、800μ L 7.80 X 10_6 mol/L Cd2+标准溶液，90 μ L 20%碘化钾溶液，35 μ L 6.0 mol/L H2SO4溶液，400 μ L 5.23Χ10-4 mol/L罗丹明6G溶液，300 μ L 47.8 μ g/mL纳米金，混合均匀，用二次蒸懼水定容至2.0 mL,室温放置10 min ；
(2)按步骤(1)的方法制备不加Cd2+制备空白对照体系；
(3)取标准测试体系的溶液分别置于石英比色皿中，在DXRsmart型拉曼光谱仪上，设定仪器参数激光功率为3.0mff,采集时间为2.5s，扫描获得体系的表面增强拉曼光谱，测定1504 cm-1处的表面增强拉曼峰强度值为I，同时测定空白对照体系的表面增强拉曼峰强度值为Z0，计算Λ/ =10-1 '
(4)以Λ/对Cd2+的浓度关系做工作曲线；获得线性回归方程为Λ/=0.611^+4.3，其中Cd2+浓度C的单位为ymol/L，测定线性范围为0.039- 3.12 μ mol/L ；
(5)实样测定:取某厂矿的污水，用滤纸过滤，取滤液适量依照步骤(1)的方法制备待检测样品分析溶液，其中加入的Cd2+标准溶液替换为被测样品溶液，并按步骤(3)的方法测定被测样品分析溶液的表面增强拉曼峰强度值为，计算NI關=10-1關;
(6)依据步骤(4)的工作曲线，计算出被测样品Cd2+的含量分别为2.1 μ mol/L。
[0011]本发明检测方法的验证:
取步骤(5)的水样按参考文献:崔凤灵，李芳，崔延瑞，秦利霞，王丽.共振光散射法测定镉的应用研究.河南师范大学学报(自然科学版)，2008，36 (4):98-101的方法测定水中Cd2+含量，计算得到污水中Cd2+的含量为2.3 μ mol/L。测定结果与本发明的方法基本一致。
【权利要求】
1.用表面增强拉曼光谱测定Cd2+的方法，其特征是:包括如下步骤: (1)制备已知浓度的Cd2+标准测试体系:于刻度试管中，依次加入10?800μ L.7.80Xl(T6mol/L Cd2+标准溶液，60 ?120 μ L 20% 碘化钾溶液，10 ?50 μ L 6.0 mol/LH2SO4 溶液，300 ?500 μ L 5.23Χ10-4 mol/L 罗丹明 6G 溶液，200 ?500 μ L 47.8 μ g/mL纳米金,混合均勻,用二次蒸懼水定容至2.0 mL,室温放置10 min ； (2)按步骤(I)的方法制备不加Cd2+制备空白对照体系； (3)取上述体系的溶液分别置于石英比色皿中，在拉曼光谱仪上，设定仪器参数，扫描获得体系的表面增强拉曼光谱，测定1504 cm-1处的表面增强拉曼峰强度值为I，同时测定空白对照体系的表面增强拉曼峰强度值为Z0,计算Λ J =10-1, (4)以Λ/对Cd2+的浓度关系做工作曲线； (5)依照步骤(I)的方法制备待检测样品分析溶液，其中加入的Cd2+标准溶液替换为被测样品溶液，并按步骤(3)的方法测定被测样品分析溶液的表面增强拉曼峰强度值为计算Δ J样品=T0-J样品; (6)依据步骤(4)的工作曲线，计算出被测样品Cd2+的含量。
【文档编号】G01N21/65GK103630525SQ201310619722
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】蒋治良, 彭静, 梁爱惠 申请人:广西师范大学