一种用于水中次氯酸根检测的高选择性裸眼比色探针（英文）

作者：余青; 陈晓丽; 张奇龙^*; 刘华; 杨先炯; 徐红; 黄亚励^*; 冯星^*; REDSHAW Carl

来源：光谱学与光谱分析, 2022, 42(01): 322-332.

• 比色探针
• 次氯酸根离子
• 快速反应
• 高选择性

实时检测和监测水中的次氯酸根离子(ClO-)是极富挑战性的研究工作。报道了一种光学性能优异、"裸眼"可分辨的比色型探针分子(PAH)。首先利用高分辨质谱,核磁共振氢谱和核磁共振碳谱等方法对目标探针分子(PAH)的结构进行表征。随后,利用紫外-可见吸收光谱考察了不同pH缓冲溶液条件下探针PAH与次氯酸根离子的相互作用。结果显示,水溶性的探针分子PAH在pH值为2.0～5.0的磷酸盐缓冲液中为黄色溶液,其最大吸收峰在424nm处;在pH值为6.0～12.0的磷酸盐缓冲液中PAH为紫色溶液,最大吸收峰在532nm处;在不同pH缓冲液体系中分别加入次氯酸根离子,肉眼可观察PAH溶液颜色褪去,紫外-可见吸收光谱显示在424nm处的特征吸收峰逐渐降低并在532nm处出现新的吸收峰,溶液颜色从黄色到紫色然后到无色,特征峰明显消失。进一步优化了实验条件,发现在pH 5.0的磷酸盐缓冲液中,探针分子PAH对ClO-离子具有特定的选择性和灵敏度,并且具有较低检出限等优点;在优化的条件下,探究了常见的金属离子、阴离子等共存条件下,对探针分子PAH检测次氯酸根离子的干扰影响。实验发现,常见的金属离子(Li+,Co2+,Cr3+,K+,Cd2+,Pb2+,Ca2+,Hg2+,Ba2+,Cu2+,Mg2+,Ni 2+,Zn2+,Al 3+和Fe3+),阴离子(NO2-,I-,AcO-,ClO4-,SO42-,CN-,Br-,CO32-和F-),活性氧(ROO·,·OH,H2O2,·O2-,t BuOOH,t BuO·和1 O2),和活性氮(ONOO-和NO·)等33种物质对探针分子检测ClO-离子的干扰较小。同时,探针PAH可以定量检测次氯酸根离子(y=1.586 78-0.524 51x,R2=0.998 52),检出限为5.39μmol·L-1。此外,对水体系(84消毒剂和自来水)中的次氯酸根离子浓度进行分析,三次平行试验测得自来水中次氯酸根离子的平均浓度为7.96μmol·L-1,平均加标回收率高,表明探针PAH还可用于定量检测实际水体系中的次氯酸根离子。

• 单位
  贵州医科大学; 基础医学院; 公共卫生学院; 广东工业大学