一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于Pd离子检测技术领域，具体设及一种利用巧光探针检测高放废液中 Pd的方法。
【背景技术】
[0002] 乏燃料是贵金属元素Pd的一个重要来源，裂变过程中会形成其稳定同位素 如 iMpd(l7% )、iwpd(29% )、w6pd(21 % )、iwpd(12% )、iwpd(4% )，W及放射性同位素 iwpd(17% )，它的半衰期为6. 5X lO6年。钮是销系金属的一种，据统计，截止2030年，由核 裂变产生的销系金属将达到2500?3000吨，届时，自然界中存在的销系金属只剩约7000 吨。随着工业的发展，金属钮的需求量日益增长，人们开始意识到从高放废液中回收金属钮 的价值；另外，Pd的存在会影响高放废液的固化，所W检测乏燃料高放废液（高放射性废 液）中Pd的含量迫在眉睫。
[0003] 高放废液中Pd的检测方法有分光光度法、原子吸收光谱法、ICP-MS和电化学方法 等，分光光度法操作简单、经济，但是灵敏度和精密度都不高；原子吸收光谱法是一种痕量 分析技术，但是干扰因素比较多，例如光谱干扰、化学干扰等；ICP-MS检测Pd具有线性范围 宽、精密度高、准确度高等优点，但其检测成本较高；电化学方法，诸如循环伏安法和溶出伏 安法都应用于高放废液中Pd的检测，但检测速度较慢，重现性也不理想。
[0004] 量子点是一种S维尺寸均限制在纳米尺度的半导体纳米晶，由于其尺寸小表现出 特殊的量子限域效应、表面效应、介电限域效应和量子隧道效应。因此，量子点具有传统有 机染料无法比拟的巧光特征，如量子点的尺寸控制着光的吸收和发射光谱、具有较大的斯 托克斯位移、峰形对称、激发光波长范围宽、光强度高、稳定性好等优点，可广泛应用于一些 重金属离子如Hg"Xu"、化"等的定量检测，但是对该些无机金属离子的检测也仅限于偏中 性环境体系。目前还没有关于利用量子点检测酸性高放废液中Pd的相关文献和报道。
【发明内容】
[0005] 针对现实的需要，本发明的目的是提供一种利用巧光探针检测高放废液中Pd的 方法，该方法操作简单，灵敏度高，检测限低，选择性好，分析速度快，取样量少，且适用于酸 性体系。
[0006] 为达到W上目的，本发明采用的技术方案是；一种利用巧光探针检测高放废液中 Pd的方法，包括W下步骤：
[0007] 采用水溶性CdSe/ZnS量子点为巧光探针，获取水溶性CdSe/ZnS量子点测定Pd的 光谱条件和检测条件；
[000引配制Pd的标准溶液，根据所述光谱条件和检测条件，建立水溶性CdSe/ZnS量子点 检测Pd的标准曲线；
[0009] 依据所述光谱条件、检测条件和标准曲线，检测高放废液中Pd的浓度。
[0010] 进一步，所述光谱条件是指水溶性CdSe/ZnS量子点测定Pd的最佳激发光波长和 最大发射光波长。最佳激发光波长和最大发射光波长可通过已知的扫谱方法获得，本文不 再寶述。
[0011] 进一步，所述检测条件包括量子点浓度、测量体系抑值和检测时间。
[001引再进一步，检测条件中，测量体系抑值为3 ;检测时间为巧光探针和被检样品混合 发生反应后15-30min。
[0013] 进一步，所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为駿基的CdSe/ZnS量子点（下 文简称"駿基量子点"）或表面基团为氨基的CdSe/ZnS量子点（下文简称"氨基量子点"）。
[0014] 再进一步，当所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为駿基的CdSe/ZnS量子点 时，且测量体系中量子点浓度为lOnmol/L W及被检样品中Pd浓度为0. 04-0. 96mg/L时，力口 入Pd离子后量子点的巧光强度F的对数值与PcT浓度C呈线性关系，其线性回归方程式为 1〇评=-0. 00713C+3. 57(R2= 0. 996)。
[0015] 或者，当所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为氨基的CdSe/ZnS量子点 时，且测量体系中量子点浓度为lOnmol/L W及被检样品中Pd浓度为0. 2-1.2mg/L时， 加入Pd离子后量子点的巧光强度F与Pd"浓度C呈线性关系，其线性回归方程式为F =-185. 5c+3286(R2= 0. 999)。
[0016] 本发明具有W下优点：
[0017] 第一、本方法操作简单，分析速度快，灵敏度高，检测限低，最低检测限为0. 04mg/ L。
[0018] 第二、本方法选择性高。高放废液成分复杂，除了需要检测的Pd元素W外还有诸 如铜、锦、错、钦、衫、館、乱等铜系元素W及铜、钉、铁、钢、领等诸多元素，本方法所选用的 CdSe/ZnS量子点作为巧光探针检测金属离子具有很高的选择性，仅对极少数离子有响应； 另外，本方法W巧樣酸-巧樣酸钢作为缓冲溶液，对部分杂质离子有屏蔽作用，进一步提高 了方法的选择性。
[0019] 第=、本方法适用性好。由于量子点通常不耐酸，在高酸情况下，其巧光会发生完 全泽灭，因此W往不管是应用于生物体系，还是应用于环境样品体系，都在偏中性条件下， 而本方法所采用的CdSe/ZnS量子点耐酸性优良，在抑值等于2或3时仍然有很高的巧光 强度，在体系非常复杂的模拟高放废液中仍然具有良好的适用性。
[0020] 本发明提供的方法是定量检测溶液中Pd的一种全新的方法，拓宽了量子点在金 属离子定量分析领域的应用。
【附图说明】
[0021] 图1是Pd泽灭駿基量子点巧光的发射光谱示意图；
[002引图2是本发明采用駿基量子点检测Pd的工作曲线；
[0023] 图3是Pd泽灭氨基量子点巧光的发射光谱示意图；
[0024] 图4是本发明采用氨基量子点检测Pd的工作曲线。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步描述。
[0026] W下实施例中的试剂均可自市场购得。
[0027] 实施例1
[0028] 该实施例用于说明采用駿基量子点检测模拟高放废液中Pd的方法。
[0029] 1.工作曲线的建立
[0030] 配制浓度0. 002g/L Pd的标准溶液；取若干份10 y L駿基量子点（量子点浓度为 0. 25 y mol/L)，分别加入抑=3的巧樣酸-巧樣酸钢缓冲溶液100 y L ;分别加入不同体积 的0. 002g/L Pd的标准溶液，用0. OOlmol/L的硝酸定容到250 y L ; 15min后，分别检测巧光 强度。
[0031] 从图1上看，Pd的浓度越高，则駿基量子点巧光强度越低，即泽灭程度越大。
[0032] 检测结果发现，Pd浓度在0. 04-0. 96mg/L范围内，且测量体系中駿基量子点浓度 为lOnmol/L时，测得的量子点巧光强度F的对数值和Pd的浓度C呈线性关系。
[0033] W量子点巧光强度F的对数值和Pd的浓度C作图得到駿基量子点检测Pd的标准 曲线，其线性回归方程式为1〇评=-0. 00713C+3. 57(R2= 0. 996)，如图2所示。
[0034] 再考察方法的精密度和相对偏差，如表1所示。
[0035] 表 1
[0036]
【主权项】
1. 一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，包括以下步骤： 采用水溶性CdSe/ZnS量子点为荧光探针，获取水溶性CdSe/ZnS量子点测定Pd的光谱 条件和检测条件； 配制Pd的标准溶液，根据所述光谱条件和检测条件，建立水溶性CdSe/ZnS量子点检测 Pd的标准曲线； 依据所述光谱条件、检测条件和标准曲线，检测高放废液中Pd的浓度。
2. 根据权利要求1所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征在于， 所述光谱条件是指水溶性CdSe/ZnS量子点测定Pd的最佳激发光波长和最大发射光波长。
3. 根据权利要求1所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征在于， 所述检测条件包括量子点浓度、测量体系pH值和检测时间。
4. 根据权利要求3所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征在 于，检测条件中，测量体系pH值为3 ;检测时间为荧光探针和被检样品混合发生反应后 15_30min〇
5. 根据权利要求1-4任一所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征 在于，所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为羧基的CdSe/ZnS量子点或表面基团为氨 基的CdSe/ZnS量子点。
6. 根据权利要求5所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征在 于，当所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为羧基的CdSe/ZnS量子点时，且测量体 系中量子点浓度为10nm 〇l/L以及被检样品中Pd2+浓度为0.04-0.9611^/1时，加入？(12+ 后量子点的荧光强度F的对数值与Pd2+浓度c呈线性关系，其线性回归方程式为logF =-0? 00713c+3. 57 (R2= 0? 996)。
7. 根据权利要求5所述的一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，其特征在于， 当所述水溶性CdSe/ZnS量子点是表面基团为氨基的CdSe/ZnS量子点时，且测量体系中量 子点浓度为10nm 〇l/L以及被检样品中Pd2+浓度为0. 2-1. 2mg/L时，加入Pd2+后量子点的荧 光强度F与Pd2+浓度c呈线性关系，其线性回归方程式为F = -185. 5C+3286 (R2= 0. 999)。
【专利摘要】本发明涉及一种利用荧光探针检测高放废液中Pd的方法，包括以下步骤：采用水溶性CdSe/ZnS量子点为荧光探针，获取水溶性CdSe/ZnS量子点测定Pd的光谱条件和检测条件；配制Pd的标准溶液，根据所述光谱条件和检测条件，建立水溶性CdSe/ZnS量子点检测Pd的标准曲线；依据所述光谱条件、检测条件和标准曲线，检测高放废液中Pd的浓度。本发明提供的方法具有操作简单、灵敏度高、检测限低、选择性好、分析速度快、取样量少等优点，且适用于酸性体系。
【IPC分类】G01N21-64
【公开号】CN104597010
【申请号】CN201410840665
【发明人】常志远, 张兆清, 白雪
【申请人】中国原子能科学研究院
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月30日