本发明属于快速检测分析技术领域，具体涉及一种以水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙作为显色剂的铜离子快速检测试纸及其制备方法。
背景技术：
铜是与人类关系非常密切的有色金属，被广泛应用在电气工业、建筑、机械、化工、医药、农药等领域。在人体中，铜是除铁和锌之外含量最丰富的过渡金属元素，在许多生理过程中都扮演着至关重要的角色。然而，当体内铜元素含量过高时，它会扰乱细胞的稳态，从而导致神经退行性疾病的发生，例如阿尔茨海默病、门克斯病、威尔逊病等。然而在矿山开采、铜的冶炼、加工以及电镀等工业生产中会产生大量含铜废水，其含铜浓度高，这种废水排入水体中会对环境造成严重污染，目前环境中的Cu2+污染依然是人们面临的巨大挑战，因此，铜含量的控制与检出、检测具有重要意义。
世界卫生组织（WHO）规定饮用水中Cu2+的最大允许水平为2 mg/L，美国环保局（EPA）规定饮用水中Cu2+的最大允许水平为1.3 mg/L，我国规定：工业废水中铜及其化合物最高允许排放浓度为1 mg/L（按铜计），地面水最高允许浓度为0.1 mg/L，渔业用水为0. 01 mg/L，生活饮用水的铜浓度不得超过1 mg/L。在现有铜含量的检测方法主要有原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、电化学分析法、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）等，然而这些检测方法，不仅要求有实验室条件，而且检测时间较长，费用也较高，一般需要专业的检测人员，不利于实现现场快速检测。比色法检测，因具有识别前后体系颜色发生明显变化的突出特点，可实现对标的物的裸眼可视识别，因此具有更强的实用性。近年来，基于裸眼可视检测Cu2+的探针已有诸多报道，但是可将其应用于试纸中实现裸眼检测环境水体Cu2+的探针较少。因而，寻找一种显色效果好，选择性好，灵敏方便且成本低廉的探针，发展一种新的铜离子快速检测试纸意义重大。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种铜离子检测试纸及其制备方法，该试纸不但携带方便，能够在现场快速方便地检出、检测铜离子浓度，而且其制作简单、成本低廉、使用方便、检测周期短、测试范围广。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种铜离子检测试纸，所述检测试纸是滤纸依次在浸渍液A、浸渍液B中浸润后取出，干燥后制得；所述浸渍液A为浓度1－10 g/L的可溶性淀粉水溶液，浸渍液B为浓度0.1－20 g/L的水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶液。
具体的，所述滤纸为剪裁大小合适的定量滤纸或定性滤纸。
上述铜离子检测试纸的制备方法 ，其包括如下步骤 ：
1）配制浸渍液A和浸渍液B：
将0.1－1g可溶性淀粉溶于水中，再用水定容至100ml，即配制成浸渍液A；
将0.01－2g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于适量溶剂中，再用溶剂定容至100ml，即配制成浸渍液B；其中，所述溶剂为甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、乙腈和水中的一种或两种以上的混合物，其目的为完成水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙的充分溶解；
2）将滤纸在配制好的浸渍液A中充分浸泡2－6分钟后取出，干燥；然后再在浸渍液B中充分浸泡1－3分钟后取出，干燥；
3）将干燥后的滤纸剪裁成一定大小，即得。
具体的，所述可溶性淀粉和溶剂的纯度均为分析纯。
具体的，所述步骤 2 ）中的干燥是将滤纸在室温下晾干或在烘箱中烘干 。
使用时，蘸取待测液于试纸上，静置1分钟，观察显色情况进行记录，如试纸显亮黄色则说明Cu2+检出，不同的制作方法可得到检测下限不同的系列试纸，综合使用具有不同检测下限的试纸可判断出测试样Cu2+浓度大致范围。需要说明的是：测试时，待测液的适宜pH值范围在3.85－7之间。如果待测液的pH值不在该适宜范围内，需用氢氧化钠溶液或盐酸调节pH值至相应范围。
本发明采用水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙作为显色剂，可溶性淀粉为固定剂，利用铜离子与酰腙混合显亮黄色，且铜离子含量越多，显色越明显的显色原理制作成铜离子检测试纸，体系不含腐蚀性的污染环境物。使用时蘸取待测液于试纸上，静置1分钟，如试纸显亮黄色，即表明有铜离子检出，且随着待测液中铜浓度的增加，所显颜色逐步加深，综合使用具有不同检测下限的试纸，根据显色结果实现对铜大致含量范围的检测。
和现有技术相比，本发明的优点：检测试纸制作简单、成本低廉、使用方便、测试范围广、无需专业人员操作、适用于快速现场检测铜含量，特别适用于环境体系铜含量超标的检出。在给出实例中，铜离子检出浓度下限达5×10-4g/L，可很好用于工业废水中及饮用水中铜离子超限时的阳性快速检出。该发明弥补了传统高端检测设备成本高昂，检测时间长，需要专业人员操作等缺点，在快速检测铜离子应用领域中具有重要的应用价值。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
下述实施例中，步骤1）中所述的水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙，其结构如下：
。水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙通过以下方法制备获得：
在盛有2.17g（0.01mol）8-喹啉氧基乙酰肼的50 mL圆底烧瓶中，加入25 mL无水甲醇，搅拌下滴加1.83g（0.015mol）水杨醛，滴加完毕，升温回流3小时，冷却至室温，抽滤，得到浅黄色固体，以CH2C12重结晶得浅黄色块状晶体2.92 g (产率91%)；HRMS Calc. for C18H16N3O3 [M + H]+: 322.1192，found: 322.1198.；IR (KBr, cm-1): 3044，2847，1625，1573，1488，1278，1206，894，785，752。
实施例1：
步骤1）、配制浸渍液。将0.8g可溶性淀粉溶于热水（50℃左右）后，定容至100ml，配制成浸渍液A；将1.5g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于DMSO后，定容至100ml配制成浸渍液B；
步骤2）、将滤纸条在配制好的浸渍液A中充分浸泡5分钟后取出，室温下晾干；然后在浸渍液B中充分浸泡2分钟后取出，室温下晾干；
步骤3）、将晾干后的滤纸块剪裁成一定大小，即得铜离子检测试纸条；
步骤4）、将Cu2+浓度分别为1×10-2g/L、5×10-3g/L、1×10-3g/L、5×10-4g/L、1×10-4g/L的试样蘸取滴于试纸上，静置1分钟，记录显色结果，如试纸显黄色即为阳性检出，如试纸不显色或难以观察记录为阴性，结果见下表。从结果中可看出该试纸可实现Cu2+下限为5×10-4g/L浓度的检出。
实施例2：
步骤1）、配制浸渍液。将0.5g可溶性淀粉溶于热水后，定容至100ml，配制成浸渍液A；将1g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于DMF后，定容至100ml配制成浸渍液B；
步骤2）、将滤纸条在配制好的浸渍液A中充分浸泡5分钟后取出，室温下晾干；然后在浸渍液B中充分浸泡2分钟后取出，室温下晾干；
步骤3）、将晾干后的滤纸块剪裁成一定大小，即得铜离子检测试纸条；
步骤4）、将Cu2+浓度分别为1×10-2g/L、5×10-3g/L、1×10-3g/L、5×10-4g/L、1×10-4g/L的试样蘸取滴于试纸上，静置1分钟，记录显色结果，如试纸显黄色即为阳性检出，如试纸不显色或难以观察记录为阴性，结果见下表。从结果中可看出该试纸可实现Cu2+下限为1×10-3 g/L浓度的检出。
实施例3：
步骤1）、配制浸渍液。将0.1g可溶性淀粉溶于热水后，定容至100ml，配制成浸渍液A；将0.1g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于乙腈后，定容至100ml配制成浸渍液B；
步骤2）、将滤纸条在配制好的浸渍液A中充分浸泡5分钟后取出，室温下晾干；然后在浸渍液B中充分浸泡2分钟后取出，室温下晾干；
步骤3）、将晾干后的滤纸块剪裁成一定大小，即得铜离子检测试纸条；
步骤4）、将Cu2+浓度分别为1×10-2g/L、5×10-3g/L、1×10-3g/L、5×10-4g/L、1×10-4g/L的试样蘸取滴于试纸上，静置1分钟，记录显色结果，如试纸显黄色即为阳性检出，如试纸不显色或难以观察记录为阴性，结果见下表。从结果中可看出该试纸可实现Cu2+下限为5×10-3g/L浓度的检出。
实施例4：
步骤1）、配制浸渍液。将0.1g可溶性淀粉溶于热水后，定容至100ml，配制成浸渍液A；将1g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于乙腈后，定容至100ml配制成浸渍液B；
步骤2）、将滤纸条在配制好的浸渍液A中充分浸泡5分钟后取出，室温下晾干；然后在浸渍液B中充分浸泡2分钟后取出，室温下晾干；
步骤3）、将晾干后的滤纸块剪裁成一定大小，即得铜离子检测试纸条。
步骤4）、将Cu2+浓度分别为1×10-2g/L、5×10-3g/L、1×10-3g/L、5×10-4g/L、1×10-4g/L的试样蘸取滴于试纸上，静置1分钟，记录显色结果，如试纸显黄色即为阳性检出，如试纸不显色或难以观察记录为阴性，结果见下表。从结果中可看出该试纸可实现Cu2+下限为1×10-3 g/L浓度的检出。
实施例5：
步骤1）、配制浸渍液。将0.5g可溶性淀粉溶于热水后，定容至100ml，配制成浸渍液A；将0.01g水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙溶于甲醇后，定容至100ml配制成浸渍液B；
步骤2）、将滤纸条在配制好的浸渍液A中充分浸泡5分钟后取出，室温下晾干；然后在浸渍液B中充分浸泡2分钟后取出，室温下晾干；
步骤3）、将晾干后的滤纸块剪裁成一定大小，即得铜离子检测试纸条。
步骤4）、将Cu2+浓度分别为1×10-2g/L、5×10-3g/L、1×10-3g/L、5×10-4g/L、1×10-4g/L的试样蘸取滴于试纸上，静置1分钟，记录显色结果，如试纸显黄色即为阳性检出，如试纸不显色或难以观察记录为阴性，结果见下表。从结果中可看出该试纸可实现Cu2+下限为1×10-2 g/L浓度的检出。
实施例1-5制备的铜离子检测试纸检测不同浓度的[Cu2+ ]试液检出结果如下表所示：
。
本发明的有益效果：本发明铜离子检测试纸以水杨醛缩-8-喹啉氧基乙酰腙为显色剂，其具有高灵敏度和选择性，实例中给出较好结果中可实现铜离子浓度5×10-4g/L的阳性检出，且本发明试纸在较宽的pH范围内可实现铜离子的快速测定，检测重现性及稳定性良好，可用于工业在线测量及环境水体铜离子是否超标排放的便捷检测，在快速检测铜离子应用领域中具有重要的应用价值。
上述具体实施方式只是示例性的，是为了更好地使本邻域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。