专利名称：一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的聚合物探针的制备及其应用的制作方法
技术领域：
本专利涉及了一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的聚合物探针一P (NVP-co-GMA-g-H) (Pl)的制备及其应用，具体涉及到聚合物探针Pl和基于Pl的凝胶探针P (NVP-co-Bis-(GMA-g-H)) (P2)的合成以及基于P2的铜离子检测凝胶比色传感器的制备及应用，属分析化学检测技术领域。
背景技术：
铜是人体所必须的微量元素之一，但是铜摄入量过高易引起恶心、呕吐、上腹疼 痛、急性溶血和肾小管变形等中毒现象，严重时危及生命。因此，对铜离子的选择性识别尤其是铜离子的实时实地检测对于医学、生物学和环境科学都具有重要意义。目前水中铜检测方法主要有无火焰原子吸收分光光度法；共沉淀-火焰原子吸收分光光度法，但这些分析手段在实际应用中既昂贵又繁琐，且常常需要特殊的实验仪器。因此，发展一种简单，快速检测的铜离子传感器势在必行。本专利采用聚合物探针与铜离子发生有效的配合作用使得聚合物探针的吸收分光光谱吸收波长发生改变，实现了对水质中铜离子的高灵敏度的选择性识别与检测。本专利的铜离子检测凝胶比色传感器制备简单，成本低廉，可以实时实地快速地检测出铜离子浓度，且易于大规模生产使用，在环保领域有着巨大的应用前景。专利内容本专利旨在提供一种检测铜离子的聚合物探针——P (NVP-co-GMA-g-H)的制备方法及凝胶比色传感器，通过凝胶颜色的变化可以选择性的检测出水质中的铜离子。本专利所合成的铜离子水溶性聚合物探针——P (NVP-co-GMA-g-H)的化学结构为
权利要求
1.一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的聚合物探针一P (NVP-co-GMA-g-H)，其结构式如下
2.一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的聚合物探针一P (NVP-co-GMA-g-H)，其制备方法如下取单体GMA，NVP，引发剂AIBN，在70°C反应24小时，反应结束后使用石油醚沉淀三次，得到聚合物P (VP-C0-GMA)白色粉末。在P (VP-C0-GMA)加入过量水合肼，70°C恒温反应4h，石油醚沉淀得到聚合物P (NVP-co-GMA-g-H)。
3.一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的凝胶探针一P(NVP-co-Bis-(GMA-g-H)),其制备方法如下称取单体GMA，NVP,交联剂BIS，引发剂APS和SP ;搅拌溶解，35°C恒温油浴24h。反应完成后取出生凝胶，水洗一周，得产物GMA与NVP共聚凝胶P (VP-co-GMA-Bis)。在凝胶P (VP-co-GMA-Bis)中加入过量水合肼和去离子水，70°C恒温油浴4h后取出凝胶，水洗至无残留水合肼时取出，制得P (NVP-co-Bis-(GMA-g-H))。
4.根据权利要求3中所述的试剂配比，其中GMA与NVP摩尔比为I: 5，交联剂为1%(质量分数)BIS，引发剂为O. 5% (摩尔分数)APS和O. 5% (摩尔分数)SP。
5.根据权利要求4中所述方法，其特征在于铜离子的识别与检测是根据直接观察凝胶颜色变化和间接通过紫外可见光吸收分光光度计测定波长420nm处吸光度的变化来实现。
6.一种基于裸眼目视比色法检测铜离子的凝胶比色传感器，是以权利要求I中P (NVP-co-GMA-g-H)聚合物探针为基础，按权利要求3中方法制成凝胶并以现有技术切片而成；其中所述P (NVP-co-GMA-g-H)的结构式如下所示
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于铜离子的检测与识别是通过凝胶比色传感器的颜色变化来实现的。
8.一种基于裸眼目视比色法检测水质中铜离子的聚合物探针以及相关的凝胶比色传感器，其特征在于只对二价铜离子有显色响应，由乳白色转变为褐色或棕红色，并且随不同浓度的二价铜离子(检测限内)显色情况呈明显的色阶梯度变化。
全文摘要
本发明展示了一种基于裸眼目视比色法检测水质中铜离子的聚合物探针——P(NVP-co-GMA-g-H)(P1)，并以P1为基础进行改良制备一种基于裸眼目视比色法检测水质中铜离子的凝胶探针——P(NVP-co-Bis-(GMA-g-H))(P2)以及基于P2的铜离子检测凝胶比色传感器。该铜离子聚合物探针合成简单，检测机理基于配位反应，使用裸眼目视比色法即可检测出待测液中的铜离子。本发明可以实现水质中微量铜离子的高灵敏度、高选择性的快速定量或半定量检测。本发明的探针合成路线简单，成本低廉，在环保领域有着巨大的应用前景。
文档编号G01N21/78GK102863725SQ20121033082
公开日2013年1月9日 申请日期2012年9月10日 优先权日2012年9月10日
发明者刘晓亚, 周翔, 苟超 申请人:江南大学