一种纳米银与磁性纳米材料结合检测金属离子的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于分析化学领域，具体是设及一种纳米银与磁性纳米材料结合检测金属 离子的方法。
【背景技术】
[0002] 纳米材料由于颗粒尺寸小，比表面积大，表面能高，表面原子所占比例大，因此，表 现出特有的表面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应S大效应。纳米银是一种粒径在25nm 左右的金属银单质，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制 和杀灭作用。在一定的条件下，金属离子可W跟银纳米颗粒发生聚集作用，从而导致了金属 离子在纳米银中与在水中有不同的性质。
[0003] 环境中痕量金属元素尤其重金属元素的浓度通常非常低且基体干扰不能完全消 除，因而测定前的样品前处理技术显得非常重要。金属离子的前处理方法有很多报道，其中 利用磁性纳米材料对金属离子进行的固相微萃取、分散固相萃取等技术成为研究的热点。 本发明利用纳米银与金属离子发生聚集作用，改变金属离子的性质，结合磁性纳米材料对 金属离子进行分离富集，与传统的对金属离子的样品前处理技术相比，有着富集倍数高、检 测限低、灵敏度高、消除干扰完全等优点，特别适用低含量的重金属的检测。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种纳米银与磁性纳米材料结合检 测金属离子的方法，对于低含量的金属离子检测具有指导意义。
[0005] 本发明的目的通过W下技术方案予W实现： 按每5ml环境水添加1?2ml纳米银溶液的比例，在含有金属离子的环境水中加入纳 米银溶液，用磯酸盐缓冲溶液调节抑为6. 0?8. 0,形成纳米银与金属离子聚集物，再加入 四氧化S铁磁性纳米材料，用去离子水定容至lOmU其中四氧化S铁磁性纳米材料的浓度 为0. 025?0. 04g/mU祸旋混合，用外磁场收集产物，倒出溶液，用洗脱剂洗脱磁性纳米材 料，收集洗脱后的洗脱剂，采用原子吸收分光光度计进行金属离子含量测定。
[0006] 本发明所述的纳米银的制备：将浓度为0. 8?Imol/L的修饰剂和硝酸银混合在去 离子水中，揽拌20?40min后，加入棚氨化钢，继续揽拌5?30min，溶液颜色变成稳定的黄 色即制得纳米银溶液，其中修饰剂的用量为1?21111710〇111以硝酸银；修饰剂；棚氨化钢的 摩尔比为1 ; 8?10 ; 0. 8?1。
[0007] 本发明所述的四氧化=铁磁性纳米材料的制备：将=价铁盐与二价铁盐按照摩尔 比为2. 0?1. 6:1的比例溶解于5?10倍=价铁盐与二价铁盐溶液体积的去离子水中，在 氮气保护下，滴加氨水使体系抑9?12,在60?80°C、揽拌速度400?800巧m下，水浴加 热，恒温揽拌反应1?化后，用去离子水洗漆至中性，40?80°C真空干燥6?12h，制得四 氧化=铁磁性纳米材料。
[000引本发明所述的洗脱剂为盐酸、硝酸、硫酸中的一种，浓度为2?4mol/l，用量为2? 3mL。
[0009] 本发明所述的含金属离子的环境水包括矿物废水、工业废水或生活废水。
[0010] 本发明所述的金属离子包括铭离子、铅离子、隶离子、镶离子之一种。
[0011] 本发明所述的修饰剂为巧樣酸=钢、亚氨基二己酸、3-琉基苯甲酸和=聚氯胺的 混合物、谷脱甘肤、腺巧-5-磯酸、腺巧-5-二磯酸、腺巧-5-=磯酸中的一种；其中3-琉基 苯甲酸和=聚氯胺的混合物是3-琉基苯甲酸和=聚氯胺按体积比为1:2的比例混合制得。
[0012] 本发明所述的S价铁盐为化CI3 ? 7&0或化2 (S〇4) 3 ?抓2〇,二价铁盐为化Cl2 ? 4&0 或化 S〇4 ? 7&0。
[0013] 相对于现有技术，本发明具有W下显著优点： 1、 本发明利用修饰后的纳米银与金属离子形成聚集物，用磁性纳米材料吸附形成双重 富集，用外磁场收集产物，洗脱剂洗脱后，进原子吸收仪检测，不需要使用有机溶剂，绿色环 保，灵敏度高，检测限低； 2、 纳米银在修饰后能与不同的金属离子形成很强的专属性和选择性，该样共存离子间 就不会产生干扰； 3、 磁性纳米材料的吸附能力强，能达到很高的富集倍数； 4、 检测范围宽，灵敏度高，准确率高，选择性好。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步地说明，但本发明的保护范围并不限于此。
[0015] 实施例1;工业废水中铭含量的测定 1、 纳米银的制备：将Imol/L的巧樣酸S钢2mL和0. Imol/L的硝酸银2mL混合在lOOmL 的去离子水中，揽拌30min后，加入0. Imol/L棚氨化钢溶液2血，继续揽拌5min，直至溶液 的颜色变成黄色即形成纳米银溶液； 2、 四氧化S铁磁性纳米材料的制备：将2mol/L化CI3 ?呵0 12血与Imol/L 化CI2 ? 4&012血混合于120血去离子水中，在氮气保护下，滴加50血氨水使体系抑9,在 60°C下水浴加热，揽拌速度为400巧m下，恒温揽拌反应化后，用去离子水洗漆至中性， 70°C真空干燥她，制得四氧化S铁磁性纳米材料； 3、 在5mL含有铭离子的工业废水中，加入制备好的纳米银溶液2mU摇匀，然后用磯酸 盐缓冲溶液调节抑为7. 0,形成纳米银与金属离子聚集物，再加入制备好的四氧化S铁磁 性纳米材料0. 3g，用去离子水定容至1〇1111^，祸旋混合Imin，用磁铁收集磁性纳米材料，倒出 溶液，然后加入3mol/L的硝酸水溶液2mL洗脱磁性纳米材料，进原子吸收分光光度计检测， 得到铭含量为0. 18 y g/L。
[0016] 实施例2;生活废水中隶含量的测定 1、 纳米银的制备：将0. Imol/L的硝酸银溶液1血和0. 8mol/L的腺巧-5-磯酸1血混合 在100血去离子水中，揽拌20min后，加入0. Imol/L棚氨化钢溶液0.8血，继续揽拌lOmin， 直至溶液呈稳定的黄色，即形成腺巧酸-纳米银； 2、 四氧化S铁磁性纳米材料的制备：将2mol/L化CI3 ?呵012血与Imol/L FeS化? 7H2〇15mL混合于150mL去离子水中，在氮气保护下，滴加50mL氨水使体系P化0,在 70°C下水浴加热，揽拌速度为600巧m下，恒温揽拌反应1.化后，用去离子水洗漆至中性， 40°C真空干燥12h，制得四氧化=铁磁性纳米材料； 3、在5mL含有隶离子的生活废水中，加入制备好的纳米银溶液ImU摇匀，然后用磯酸 盐缓冲溶液调节抑为6. 5,形成纳米银与金属离子聚集物，再加入制备好的四氧化S铁磁 性纳米材料0. 25g，用去离子水定容至lOmU祸旋混合2min，用磁铁收集磁性纳米材料，倒 出溶液，然后加入2mol/L的盐酸水溶液3mL洗脱磁性纳米材料，进原子吸收分光光度计检 巧I]，得到隶含量为0.10 y g/L。
[0017] 实施例3;生活废水中镶含量的测定 1、 纳米银的制备：将0. Imol/L的硝酸银溶液ImL和0. 9mol/L的谷脱甘肤ImL混合在 100血去离子水中，揽拌40min后，加入0. Imol/L棚氨化钢溶液0. 9血，继续揽拌15min，直 至溶液颜色稳定后，即形成谷脱甘肤-纳米银溶液； 2、 四氧化S铁磁性纳米材料的制备：将2mol/L F62 (S〇4) 3