一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于Pd離子檢測技術領域，具體設及一種利用巧光探針檢測高放廢液中 Pd的方法。
【背景技術】
[0002] 乏燃料是貴金屬元素Pd的一個重要來源，裂變過程中會形成其穩定同位素 如 iMpd(l7% )、iwpd(29% )、w6pd(21 % )、iwpd(12% )、iwpd(4% )，W及放射性同位素 iwpd(17% )，它的半衰期為6. 5X lO6年。鈕是銷系金屬的一種，據統計，截止2030年，由核 裂變產生的銷系金屬將達到2500?3000噸，屆時，自然界中存在的銷系金屬只剩約7000 噸。隨著工業的發展，金屬鈕的需求量日益增長，人們開始意識到從高放廢液中回收金屬鈕 的價值；另外，Pd的存在會影響高放廢液的固化，所W檢測乏燃料高放廢液（高放射性廢 液）中Pd的含量迫在眉睫。
[0003] 高放廢液中Pd的檢測方法有分光光度法、原子吸收光譜法、ICP-MS和電化學方法 等，分光光度法操作簡單、經濟，但是靈敏度和精密度都不高；原子吸收光譜法是一種痕量 分析技術，但是干擾因素比較多，例如光譜干擾、化學干擾等；ICP-MS檢測Pd具有線性范圍 寬、精密度高、準確度高等優點，但其檢測成本較高；電化學方法，諸如循環伏安法和溶出伏 安法都應用于高放廢液中Pd的檢測，但檢測速度較慢，重現性也不理想。
[0004] 量子點是一種S維尺寸均限制在納米尺度的半導體納米晶，由于其尺寸小表現出 特殊的量子限域效應、表面效應、介電限域效應和量子隧道效應。因此，量子點具有傳統有 機染料無法比擬的巧光特征，如量子點的尺寸控制著光的吸收和發射光譜、具有較大的斯 托克斯位移、峰形對稱、激發光波長范圍寬、光強度高、穩定性好等優點，可廣泛應用于一些 重金屬離子如Hg"Xu"、化"等的定量檢測，但是對該些無機金屬離子的檢測也僅限于偏中 性環境體系。目前還沒有關于利用量子點檢測酸性高放廢液中Pd的相關文獻和報道。
【發明內容】
[0005] 針對現實的需要，本發明的目的是提供一種利用巧光探針檢測高放廢液中Pd的 方法，該方法操作簡單，靈敏度高，檢測限低，選擇性好，分析速度快，取樣量少，且適用于酸 性體系。
[0006] 為達到W上目的，本發明采用的技術方案是；一種利用巧光探針檢測高放廢液中 Pd的方法，包括W下步驟：
[0007] 采用水溶性CdSe/ZnS量子點為巧光探針，獲取水溶性CdSe/ZnS量子點測定Pd的 光譜條件和檢測條件；
[000引配制Pd的標準溶液，根據所述光譜條件和檢測條件，建立水溶性CdSe/ZnS量子點 檢測Pd的標準曲線；
[0009] 依據所述光譜條件、檢測條件和標準曲線，檢測高放廢液中Pd的濃度。
[0010] 進一步，所述光譜條件是指水溶性CdSe/ZnS量子點測定Pd的最佳激發光波長和 最大發射光波長。最佳激發光波長和最大發射光波長可通過已知的掃譜方法獲得，本文不 再寶述。
[0011] 進一步，所述檢測條件包括量子點濃度、測量體系抑值和檢測時間。
[001引再進一步，檢測條件中，測量體系抑值為3 ;檢測時間為巧光探針和被檢樣品混合 發生反應后15-30min。
[0013] 進一步，所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為駿基的CdSe/ZnS量子點（下 文簡稱"駿基量子點"）或表面基團為氨基的CdSe/ZnS量子點（下文簡稱"氨基量子點"）。
[0014] 再進一步，當所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為駿基的CdSe/ZnS量子點 時，且測量體系中量子點濃度為lOnmol/L W及被檢樣品中Pd濃度為0. 04-0. 96mg/L時，力口 入Pd離子后量子點的巧光強度F的對數值與PcT濃度C呈線性關系，其線性回歸方程式為 1〇評=-0. 00713C+3. 57(R2= 0. 996)。
[0015] 或者，當所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為氨基的CdSe/ZnS量子點 時，且測量體系中量子點濃度為lOnmol/L W及被檢樣品中Pd濃度為0. 2-1.2mg/L時， 加入Pd離子后量子點的巧光強度F與Pd"濃度C呈線性關系，其線性回歸方程式為F =-185. 5c+3286(R2= 0. 999)。
[0016] 本發明具有W下優點：
[0017] 第一、本方法操作簡單，分析速度快，靈敏度高，檢測限低，最低檢測限為0. 04mg/ L。
[0018] 第二、本方法選擇性高。高放廢液成分復雜，除了需要檢測的Pd元素W外還有諸 如銅、錦、錯、欽、衫、館、亂等銅系元素W及銅、釘、鐵、鋼、領等諸多元素，本方法所選用的 CdSe/ZnS量子點作為巧光探針檢測金屬離子具有很高的選擇性，僅對極少數離子有響應； 另外，本方法W巧樣酸-巧樣酸鋼作為緩沖溶液，對部分雜質離子有屏蔽作用，進一步提高 了方法的選擇性。
[0019] 第=、本方法適用性好。由于量子點通常不耐酸，在高酸情況下，其巧光會發生完 全澤滅，因此W往不管是應用于生物體系，還是應用于環境樣品體系，都在偏中性條件下， 而本方法所采用的CdSe/ZnS量子點耐酸性優良，在抑值等于2或3時仍然有很高的巧光 強度，在體系非常復雜的模擬高放廢液中仍然具有良好的適用性。
[0020] 本發明提供的方法是定量檢測溶液中Pd的一種全新的方法，拓寬了量子點在金 屬離子定量分析領域的應用。
【附圖說明】
[0021] 圖1是Pd澤滅駿基量子點巧光的發射光譜示意圖；
[002引圖2是本發明采用駿基量子點檢測Pd的工作曲線；
[0023] 圖3是Pd澤滅氨基量子點巧光的發射光譜示意圖；
[0024] 圖4是本發明采用氨基量子點檢測Pd的工作曲線。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步描述。
[0026] W下實施例中的試劑均可自市場購得。
[0027] 實施例1
[0028] 該實施例用于說明采用駿基量子點檢測模擬高放廢液中Pd的方法。
[0029] 1.工作曲線的建立
[0030] 配制濃度0. 002g/L Pd的標準溶液；取若干份10 y L駿基量子點（量子點濃度為 0. 25 y mol/L)，分別加入抑=3的巧樣酸-巧樣酸鋼緩沖溶液100 y L ;分別加入不同體積 的0. 002g/L Pd的標準溶液，用0. OOlmol/L的硝酸定容到250 y L ; 15min后，分別檢測巧光 強度。
[0031] 從圖1上看，Pd的濃度越高，則駿基量子點巧光強度越低，即澤滅程度越大。
[0032] 檢測結果發現，Pd濃度在0. 04-0. 96mg/L范圍內，且測量體系中駿基量子點濃度 為lOnmol/L時，測得的量子點巧光強度F的對數值和Pd的濃度C呈線性關系。
[0033] W量子點巧光強度F的對數值和Pd的濃度C作圖得到駿基量子點檢測Pd的標準 曲線，其線性回歸方程式為1〇評=-0. 00713C+3. 57(R2= 0. 996)，如圖2所示。
[0034] 再考察方法的精密度和相對偏差，如表1所示。
[0035] 表 1
[0036]
【主權項】
1. 一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，包括以下步驟： 采用水溶性CdSe/ZnS量子點為熒光探針，獲取水溶性CdSe/ZnS量子點測定Pd的光譜 條件和檢測條件； 配制Pd的標準溶液，根據所述光譜條件和檢測條件，建立水溶性CdSe/ZnS量子點檢測 Pd的標準曲線； 依據所述光譜條件、檢測條件和標準曲線，檢測高放廢液中Pd的濃度。
2. 根據權利要求1所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征在于， 所述光譜條件是指水溶性CdSe/ZnS量子點測定Pd的最佳激發光波長和最大發射光波長。
3. 根據權利要求1所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征在于， 所述檢測條件包括量子點濃度、測量體系pH值和檢測時間。
4. 根據權利要求3所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征在 于，檢測條件中，測量體系pH值為3 ;檢測時間為熒光探針和被檢樣品混合發生反應后 15_30min〇
5. 根據權利要求1-4任一所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征 在于，所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為羧基的CdSe/ZnS量子點或表面基團為氨 基的CdSe/ZnS量子點。
6. 根據權利要求5所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征在 于，當所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為羧基的CdSe/ZnS量子點時，且測量體 系中量子點濃度為10nm 〇l/L以及被檢樣品中Pd2+濃度為0.04-0.9611^/1時，加入？(12+ 后量子點的熒光強度F的對數值與Pd2+濃度c呈線性關系，其線性回歸方程式為logF =-0? 00713c+3. 57 (R2= 0? 996)。
7. 根據權利要求5所述的一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，其特征在于， 當所述水溶性CdSe/ZnS量子點是表面基團為氨基的CdSe/ZnS量子點時，且測量體系中量 子點濃度為10nm 〇l/L以及被檢樣品中Pd2+濃度為0. 2-1. 2mg/L時，加入Pd2+后量子點的熒 光強度F與Pd2+濃度c呈線性關系，其線性回歸方程式為F = -185. 5C+3286 (R2= 0. 999)。
【專利摘要】本發明涉及一種利用熒光探針檢測高放廢液中Pd的方法，包括以下步驟：采用水溶性CdSe/ZnS量子點為熒光探針，獲取水溶性CdSe/ZnS量子點測定Pd的光譜條件和檢測條件；配制Pd的標準溶液，根據所述光譜條件和檢測條件，建立水溶性CdSe/ZnS量子點檢測Pd的標準曲線；依據所述光譜條件、檢測條件和標準曲線，檢測高放廢液中Pd的濃度。本發明提供的方法具有操作簡單、靈敏度高、檢測限低、選擇性好、分析速度快、取樣量少等優點，且適用于酸性體系。
【IPC分類】G01N21-64
【公開號】CN104597010
【申請號】CN201410840665
【發明人】常志遠, 張兆清, 白雪
【申請人】中國原子能科學研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月30日