專利名稱：一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法
技術領域：
本發明涉及土壤污染物的檢測方法，尤其是涉及一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法。
背景技術：
多氯聯苯(PCBs)是一類人工合成的有機物，是聯苯苯環上的氫原子被氯原子取代而形成的一類氯化物。作為一種難以降解的有毒物質，環境中的PCBs對人體健康和生態環境具有極大的危害。PCBs在工業上的廣泛使用，已造成全球性環境污染(參考文獻 Nadine Lambert, Titan S. Fan, Jean-Francois Pilette, Analysis of PCBs in waste oil by enzymeimmunoassay, Science of the Total Environment Volume 196, Issue 1, 9March 1997，PageS57-61)。因此，如何能通過成本低、操作簡便的方法準確高效地檢測出環境中PCBs的殘留，并保證工藝的可重復性，成為實現上述潛在應用的關鍵，并且對于消除其危害尤為重要。雖有文獻報道固相圓盤萃取-氣相色譜-質譜法(參考文獻Nadine Lambert， Titan S.Fan, Jean-Francois Pilette, Analysis of PCBs in waste oil by enzyme immunoassay, Science of the TotalEnvironment Volume 196， Issue l，9March 1997，Pages 57-61)，但該方法中的固相圓盤萃取是一種新的特殊的固相萃取，一般實驗室中并不具備，其成熟性尚待驗證，且步驟較復雜，實驗成本高，效率較低。
發明內容
本發明的目的旨在提供一種通過超分子化學技術，快捷高效檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法。本發明包括以下步驟1)自組裝將石英片清洗，將離心、分散好的聚苯乙烯納米球溶膠通過滴涂法在清洗后的石英片上進行自組裝，干燥后，得到單層的聚苯乙烯納米球六角密排結構；2)沉積金屬使用物理氣相沉積法沉積金屬銀膜，然后通過超聲除去聚苯乙烯球，得到二維六角排列三角形銀納米點陣；3) 二維銀納米顆粒點陣結構將步驟2)所得的二維六角排列三角形銀納米點陣用掃描電子顯微鏡觀測到大面積的二維六角排列的銀納米點陣，然后試樣在紫外-可見-紅外光譜儀中測量吸收光譜；4)生物修飾與光譜測量先在二維銀納米點陣位置修飾環糊精(CDs)，測量吸收光譜；然后再修飾不同濃度的PCBs，由于環糊精是空腔結構，PCBs進入環糊精空腔，依靠范德華力或氫鍵等作用力相結合，形成超分子化合物，然后測量吸收光譜；5)重復性檢測用甲醇乙醇混合溶液洗除掉PCBs后，測量吸收光譜，然后再重復修飾PCBs，再測量其吸收光譜。在步驟1)中，所述清洗可依次通過H202/H2S04、乙醇、丙酮等試劑清洗，所述H2O2/ H2SO4的體積比可為1 3，所述H2A的質量百分比可為30% ；所述干燥的溫度可為50°C。
在步驟2)中，所述使用物理氣相沉積法沉積金屬銀膜的真空壓強< IX ；所述金屬銀膜的厚度可為150nm ；所述超聲可在有機溶劑中超聲，所述有機溶劑可采用乙醇等，所述超聲的功率可為150W，頻率可為42kHz，超聲的時間可為aiiin。本發明利用超分子化學技術，控制實驗參數，以環糊精和多氯聯苯構成超分子化合物，利用環糊精(CDs)與PCBs的特異性結合，制備出超分子化合物進行檢測。實驗中所用⑶s成本低廉，效率較高，可檢測PCBs的最低濃度達到10_7g/ml，并可對PCBs進行重復檢測。另外，本發明具有操作簡單、成本低廉等優點。
圖1為二維六角排列三角形銀納米點陣SEM圖片。圖2為點陣修飾⑶s和不同濃度PCBs前后吸收光譜圖。在圖2中，橫坐標為波長 (nm)，縱坐標為吸收強度(a. u.)；曲線a為修飾CD s+1 X 10_7g/ml PCBs,峰頂為519nm ；曲線b為修飾CD s+lXl(T4g/ml PCBs，峰頂為523nm ；曲線c為修飾CD s，峰頂為502nm;曲線d為未修飾，峰頂為472nm。圖3為點陣修飾⑶s和PCBs以及洗除掉PCBs前后吸收光譜圖。在圖3中，橫坐標為波長(nm)，縱坐標為吸收強度(a. u.)；曲線a為重復修飾PCBs，峰頂為519nm ；曲線b為甲醇乙醇混合洗除，峰頂為522nm ；曲線c為修飾⑶s+PCBs，峰頂為499nm ；曲線d為⑶s， 峰頂為502nm ；曲線e為未修飾，峰頂為472nm。
具體實施例方式下面通過實施例結合附圖對本發明作進一步說明。實施例1:1)自組裝石英片先后通過體積比1 3H202 (質量百分比30% )/H2S04(質量百分比98% )、乙醇、丙酮等試劑清洗，然后在氮氣氣氛中烘干。將離心、分散好的3%的聚苯乙烯納米球溶膠通過滴涂法在清洗后的石英片上進行自組裝，并于50°C下恒溫干燥，得到單層的聚苯乙烯納米球六角密排結構。2)沉積金屬本發明使用物理氣相沉積的方法(真空壓強< IX I(T4Pa)，在電阻式高真空鍍膜儀中垂直沉積金屬銀膜(厚度約150nm)。然后通過在乙醇等有機溶劑中超聲 (功率=150W，頻率=42kHz) 2min除去聚苯乙烯球。3) 二維銀納米顆粒點陣結構將所得結構在掃描電子顯微鏡下觀察，觀測到大面積的二維六角排列的銀納米點陣(如圖1所示)。然后將試樣放在紫外-可見-紅外光譜儀中測量吸收光譜。4)生物修飾與光譜測量先在試樣的二維銀納米點陣位置修飾CDs，測量吸收光譜；然后再在試樣上同一位置修飾濃度為lX10_4g/ml的PCBs后，測量吸收光譜，所得吸收光譜如圖3所示。實施例2 1)自組裝石英片先后通過體積比1 3H202 (質量百分比30% )/H2S04(質量百分比98% )、乙醇、丙酮等試劑清洗，然后在氮氣氣氛中烘干。將離心、分散好的3%的聚苯乙烯納米球溶膠通過滴涂法在清洗后的石英片上進行自組裝，并于50°C下恒溫干燥，得到單層的聚苯乙烯納米球六角密排結構。2)沉積金屬本發明使用物理氣相沉積的方法(真空壓強< IX I(T4Pa)，在電阻式高真空鍍膜儀中垂直沉積金屬銀膜(厚度約150nm)。然后通過在乙醇等有機溶劑中超聲 (功率=150W，頻率=42kHz) 2min除去聚苯乙烯球。3) 二維銀納米顆粒點陣結構將所得結構在掃描電子顯微鏡下觀察，觀測到大面積的二維六角排列的銀納米點陣(如圖1所示)。然后將試樣放在紫外-可見-紅外光譜儀中測量吸收光譜。4)生物修飾與光譜測量先在試樣的二維銀納米點陣位置修飾CDs，測量吸收光譜；然后再在試樣上同一位置修飾濃度為lXl(Tg/ml的PCBs后，測量吸收光譜，所得吸收光譜如圖2所示。5)重復性檢測用甲醇乙醇混合溶液洗除掉PCBs后，測量吸收光譜，然后再重復修飾PCBs，再測量其吸收光譜，測得光譜如圖3所示。
權利要求
1.一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于包括以下步驟1)自組裝將石英片清洗，將離心、分散好的聚苯乙烯納米球溶膠通過滴涂法在清洗后的石英片上進行自組裝，干燥后，得到單層的聚苯乙烯納米球六角密排結構；2)沉積金屬使用物理氣相沉積法沉積金屬銀膜，然后通過超聲除去聚苯乙烯球，得到二維六角排列三角形銀納米點陣；3)二維銀納米顆粒點陣結構將步驟2)所得的二維六角排列三角形銀納米點陣用掃描電子顯微鏡觀測到大面積的二維六角排列的銀納米點陣，然后試樣在紫外-可見-紅外光譜儀中測量吸收光譜；4)生物修飾與光譜測量先在二維銀納米點陣位置修飾環糊精，測量吸收光譜；然后再修飾不同濃度的PCBs，由于環糊精是空腔結構，PCBs進入環糊精空腔，依靠范德華力或氫鍵等作用力相結合，形成超分子化合物，然后測量吸收光譜；5)重復性檢測用甲醇乙醇混合溶液洗除掉PCBs后，測量吸收光譜，然后再重復修飾 PCBs，再測量其吸收光譜。
2.如權利要求1所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于在步驟1) 中，所述清洗是依次通過H202/H2S04、乙醇、丙酮試劑清洗。
3.如權利要求2所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于所述H2O2/ H2SO4的體積比為1 3，所述H2O2的質量百分比為30%。
4.如權利要求1所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于在步驟1) 中，所述干燥的溫度為50°C。
5.如權利要求1所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于在步驟2) 中，所述使用物理氣相沉積法沉積金屬銀膜的真空壓強< lX10_Va。
6.如權利要求1或5所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于所述金屬銀膜的厚度為150nm。
7.如權利要求1所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于在步驟2) 中，所述超聲是在有機溶劑中超聲，所述有機溶劑采用乙醇。
8.如權利要求1或7所述的一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，其特征在于在步驟2)中，所述超聲的功率為150W，頻率為42kHz，超聲的時間為aiiin。
全文摘要
一種檢測土壤中多氯聯苯污染物的方法，涉及土壤污染物的檢測方法。將石英片清洗，將離心、分散好的聚苯乙烯納米球溶膠通過滴涂法在清洗后的石英片上進行自組裝，干燥后，得到單層的聚苯乙烯納米球六角密排結構；使用物理氣相沉積法沉積金屬銀膜，通過超聲除去聚苯乙烯球得二維六角排列三角形銀納米點陣，再用掃描電子顯微鏡觀測到大面積的二維六角排列的銀納米點陣，然后試樣在紫外-可見-紅外光譜儀中測量吸收光譜；先在二維銀納米點陣位置修飾環糊精，測量吸收光譜；然后再修飾不同濃度的PCBs，由于環糊精是空腔結構，PCBs進入環糊精空腔，依靠范德華力或氫鍵等作用力相結合，形成超分子化合物，然后測量吸收光譜。
文檔編號G01N1/28GK102495016SQ201110414438
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者劉璟, 占金華, 孔令琦, 張春婧, 朱賢方, 來永超, 王連洲 申請人:廈門大學