本发明涉及一种汞离子检测技术，特别涉及一种基于罗丹明6G修饰的多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法及荧光芯片用途。
背景技术：
以汞、铅、镉等重金属离子为代表的有毒重金属污染是目前环境污染中面临的重大污染源之一。作为典型的有毒重金属，汞离子可造成生物体神经系统的永久性损伤，因此发展可应用于生理环境中检测示离子的简单、快速、灵敏的检测方法显然具有重要意义。近年来基于罗丹明6G荧光法检测汞离子己有大量报道(Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 11214–11223)，但由于重金属离子固有的猝灭荧光发射的性质，使得发展灵敏度较高的荧光增强型荧光芯片依然具有一定挑战性。另外对于应用于水体环境中的荧光芯片，尤其对于应用于生理环境中的荧光芯片，不仅要求其抗干扰能力强，还要求其具有可重复使用、成本低等特点。罗丹明6G荧光染料具有荧光量子产率高、激发和发射波长均在可见区范围等优良的光物理性质，在发展荧光探针方面得到了广泛研究(ACS Nano, 2013 , 7 , 4595–4600) 。反应型荧光探针具有高度选择性，自第一例基于罗丹明6G的传感器应用于检测铜离子以来，受到人们的极大关注(Am.Chem. Soc. 1997, 119 ， 7386-7387)。 这些技术虽然可以提供比较灵敏的检测，但其成本高，操作复杂，耗时长；一种方法简单，快速，选择性好，灵敏度高且成本较低的检测汞离子探针还未报道。
技术实现要素：
本发明是针对汞离子检测存在的问题，提出了一种多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法及荧光芯片用途，该方法制备出的汞离子检测荧光芯片，对汞离子具有高度的选择性，但对其它常用离子都无明显干扰；可在宽pH范围(pH= 5-10) 的环境条件下工作，具有在环境检测，食品安全，疾病检测等领域的应用前景。
本发明的技术方案为：一种多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法，具体包括如下步骤：
1）将金银比例35%和65%的金银合金放入71%硝酸中腐蚀6小时后取出，用去离子水清洗，物理静电吸附至聚合物上80℃均匀加热2小时后得到多孔金基底；
2)多孔金基底加入浓度为1mMol/L的4-巯基丙酸溶液浸泡1小时；
3)加入浓度为0.1μMol/L罗丹明6G溶液浸泡2小时后取出，即可得最终产物为被罗丹明6G修饰的多孔金汞离子检测荧光芯片。
所述多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法所得多孔金汞离子检测荧光芯片，用于检验溶液中的汞离子。
所述多孔金汞离子检测荧光芯片用于检验溶液中的汞离子，所述检验溶液pH范围为 5-10。
本发明的有益效果在于：本发明多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法及荧光芯片用途，该方法制得的芯片灵敏度高，精确度好，检测速度快，操作简单，成本低，能耗小，可以在环境检测，食品安全，疾病检测等领域有广泛应用。
附图说明
图1为本发明多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法制备及检测过程示意图；
图2为本发明方法制得的芯片对不同金属离子的选择性荧光检测对比图；
图3-1为本发明制得的芯片对不同浓度汞离子的响应图；
图3-2为将图3-1中的荧光最高点取出单独做成的曲线图；
图4为本发明方法制得的芯片重复性测试检测图。
具体实施方式
多孔金汞离子检测荧光芯片制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤1，将金银比例35%和65%的金银合金放入71%硝酸中腐蚀6小时后取出，用去离子水清洗，物理静电吸附至聚合物上80℃均匀加热2小时后得到多孔金基底；
步骤2，多孔金基底加入浓度为1mMol/L的4-巯基丙酸溶液浸泡1小时；
步骤3，加入浓度为0.1μMol/L罗丹明6G溶液浸泡2小时后取出，即可得最终产物-被罗丹明6G修饰的多孔金汞离子检测荧光芯片，其过程见示意图1所示。图中首先将制备好的裸多孔金浸泡于MPA和R6G(顺序分先后),测得多孔金上有较强的R6G荧光信号，而后浸泡含有汞离子溶液，测的R6G荧光有明显淬灭，汞离子浓度越高荧光淬灭的越多，达到测试的目的。
一种检测上述制备得到的多孔金汞离子检测荧光芯片选择性的方法，检测方法为：
配置不同种类的重金属离子溶液：镁离子，钠离子，锌离子，钙离子，钴离子，铜离子，钡离子，锰离子，铬离子，钛离子，铅离子，钾离子，汞离子溶液以及纯水，其摩尔浓度分别为1μMol/L、1nMol/L和1pMol/L。将同一制备时间的多个多孔金汞离子检测荧光芯片分别加入不同种类的重金属离子溶液5分钟后进行测试，结果见图2 所示。图中主要阐述了制备时间方法相同的不同多孔金汞离子检测芯片分别加入三种浓度分别为1μMol/L、1nMol/L和1pMol/L其他重金属离子中该芯片的表现，结果表明，在三种不同浓度中，该芯片只于汞离子有较强反应，完成了图1中所阐述的现象，而与其他重金属几乎没什么响应，证明了多孔金汞离子检测芯片具有较好的选择性。
将多孔金汞离子检测芯片加入不同浓度的汞离子10-14 ~ 10-5 Mol/L水溶液中进行测试，结果见图3-1、3-2 所示。图3-1为荧光图，每条曲线对应着一种该芯片对汞离子的响应，图3-2为将图3-1中的荧光最高点取出单独做成的曲线，可以看出，芯片最低能检测到浓度为10-14Mol/L汞离子，芯片在汞浓度为10-7到10-13Mol/L的响应是线性变化的，便于进一步的定量分析。
荧光强度与汞离子的浓度密切相关，根据荧光峰可以对溶液中汞离子的含量进行定量检测，通过十次平均测定，结果表明该芯片设计汞离子的最低检测限可达1pM，是目前报道同类芯片的最低检测值。另外更重要的这一检测限比美国国家环境保护局饮用水汞离子含量10nM 检测灵敏度高出4 个数量级。
将上述制备得到的芯片用于检测含有汞离子的溶液，检测方法为：
取多孔金汞离子检测荧光芯片加入1μMol/L和1nMol/L浓度的汞离子中浸泡5分钟后进行测试，测试后取出，拿去离子水清洗，重复制备方法中的步骤2和步骤3，后再次加入1μMol/L和1nMol/L浓度的汞离子中浸泡5分钟后进行测试，反复测量十次，结果见图4 所示，表明用同一多孔金汞离子检测芯片反复测量十次后，芯片的检测效果依然稳定，证明了该芯片可重复使用。可见，荧光强度与汞离子的浓度密切相关，根据荧光峰可以对溶液中汞离子的含量进行定量检测，通过十次平均测定，结果表明该芯片检测汞离子浓度荧光变化幅度在10%以内，说明芯片可重复使用且能保持稳定检测，汞离子的最低检测限可达1pM，是目前报道同类芯片的最低检测值。另外更重要的这一检测限比美国国家环境保护局饮用水汞离子含量10nM 检测灵敏度高出4 个数量级。