System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法技术_技高网

基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法技术

技术编号:42377058 阅读:3 留言:0更新日期:2024-08-16 15:01
本发明专利技术提供了一种基于固相萃取‑LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,该方法包括以下步骤:制备对铅离子具有优良固相萃取性能的UiO‑66‑NH<subgt;2</subgt;@单宁酸;称取适量待测水产品,加入硝酸和高氯酸混合液进行消解、定容;调节pH至5.0,并通过多次离心的方式去除结晶盐,通过UiO‑66‑NH<subgt;2</subgt;@单宁酸对溶液中的铅离子进行固相转移;将转移铅离子后的UiO‑66‑NH<subgt;2</subgt;@单宁酸分散液通过少量多次滴加的方式,滴加在固相载体表面,干燥后用于LIBS检测;将铅离子的LIBS光谱强度代入标准曲线中获得重金属铅的含量。通过本发明专利技术的“固‑液‑固”转移的技术方案,有效提高了LIBS技术对水产品中重金属铅检测的灵敏度和准确性,并且可推广到水产品中其他重金属的高灵敏检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品安全检测,具体而言,特别涉及一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法。


技术介绍

1、水产品是人们日常重要的食物来源之一。但随着环境的污染,水产品中重金属残留问题突出,其中重金属铅(pb)是一种持久的污染物,难以被代谢和排除,若通过食物链进入人体将会对身体产生危害。因此,开展重金属pb的检测具有重要意义。传统的仪器检测方法主要包括原子吸收光谱法,电感耦合等离子体质谱法,电感耦合等离子体发射光谱法等。虽然这些检测方法检测限较低,已被应用于食品中重金属铅的检测,但是这些设备昂贵,体型较大而且检测结果易受食品基质的干扰。

2、激光诱导击穿光谱(libs)是一种以激光为激发源,基于光学发射光谱的元素分析技术。与现有的重金属检测方法相比,libs技术具有诸多优势,可快速同时检测多种元素、并且设备简单,设备可小型化,能够满足现场快速检测需求。但是,直接采用libs对水产品中pb进行检测,检测限较高。近年来,libs技术已被应用于土壤中重金属的快速检测,但是对于水产品中重金属的检测而言,现有的libs方法存在以下两方面的问题:一是水产品水分含量较高,肉质柔软,直接对水产品进行libs检测的难度大,稳定性差;二是libs检测限较高,大约为几ppm至几十ppm之间,而水产品中的重金属含量很低,传统的libs检测方法难以达到国标中对于水产品中重金属铅的限量要求。


技术实现思路

1、为了弥补现有libs技术对水产品中重金属铅含量检测灵敏度不足的问题,本专利技术提供了一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法。

2、本专利技术是通过如下技术方案实现的:一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法,具体包括以下步骤:

3、s1:制备对铅离子具有优良萃取性能的吸附剂uio-66-nh2@单宁酸:称取0.253 g氯化锆和0.197 g 2-氨基对苯二甲酸溶解在230 ml n,n-二甲基甲酰胺和27.6 ml冰醋酸的混合溶液中,超声处理1 h,然后将混合物转移至带聚四氟乙烯内衬不锈钢高压反应釜中,放入真空干燥箱中,加热至120℃并反应24 h,反应结束后等待产物冷却至室温,离心得到淡黄色产物,用n,n-二甲基甲酰胺试剂反复洗涤3次,再用甲醇浸泡过夜后进行离心、干燥处理,得uio-66-nh2,然后取一定量的uio-66-nh2干燥产物与单宁酸溶液混合并超声处理,然后用乙醇和超纯水的混合溶液重复洗涤3次,进行真空干燥,即得uio-66-nh2@单宁酸;

4、s2:水产品样品的前处理:分别称取一定量的水产品样品于石英消化管中,加hno3和hclo4的4:1(v/v)混合溶液,预消解浸泡过夜。预消解结束后,加入数粒玻璃珠,放入电热消解炉进行湿式消解。消解过程如下:设置60℃加热,然后梯度升温(15 min增加10℃)至120℃进行消解3 h,再梯度升温(20 min增加10℃)至190℃排酸3~4 h,直至观察消化液呈无色透明或略带微黄色,剩余0.5 ml左右,消解结束。室温冷却后,使用超纯水定容至10ml;

5、s3:铅离子的吸附:将水产品前处理液,用1 mol/l naoh溶液和hno3(5+95)溶液调ph,然后用超纯水稀释,添加一定量的uio-66-nh2@单宁酸,在振荡器中以200 r/min的速度振荡吸附30 min,最后将混合物以8000 r/min离心5 min,使得固液分离;

6、s4:libs检测样品的制备:最后将吸附铅离子后的uio-66-nh2@单宁酸的分散液滴在固相载体上,放入烘箱中干燥,干燥后的样品直接用于libs检测分析;

7、s5:libs的检测:在位移范围均为4 mm×3 mm的方形区域采集12个点的libs光谱,平均后得到该样品的平均libs光谱,然后将铅离子的libs光谱强度带入校正曲线,获得样品中的铅含量。

8、作为优选方案,步骤s1中,取0.10 g uio-66-nh2与5 ~10 ml浓度为10~100 mg/ml的单宁酸溶液混合,然后超声处理1 h,离心分离后再加入5~10 ml 浓度为10~100 mg/ml的单宁酸溶液并超声处理30 min,重复2次。然后用乙醇和超纯水的混合溶液(v:v=4:1)重复洗涤3次(洗涤条件:磁力搅拌500 r/min,1 h/次)去除未反应的单宁酸。最后将离心得到的固体产物在60℃的真空干燥箱真空状态下干燥12 h,从而获得活化的uio-66-uio-66-nh2@单宁酸。

9、作为优选方案,步骤s2中,称取的水产品样品质量为15~20 g,消解结束冷却至室温后使用超纯水定容至10 ml,并需要通过离心去除结晶盐沉淀。

10、作为优选方案,步骤s3中,将水产品前处理液的ph调到5.0,并用超纯水补足至25ml,需再次通过离心去除溶液中新产生的结晶盐,然后添加2 mg的uio-66-nh2@单宁酸对铅离子进行固相萃取。

11、作为优选方案,步骤s4中,固相载体可以是硅片、锌片、铝片等,采取4~6次叠滴的方式进行样品的制备,每次滴加30 μl的分散液,干燥条件为 55~65℃,干燥后得到的用于libs检测样品表面应均匀。

12、作为优选方案,步骤s5中,铅离子的校正曲线是通过测试ph 5.0的不同浓度的铅离子水溶液的libs光谱而获得,以铅离子的浓度为横坐标,405.7 nm处的铅的特征谱线强度为纵坐标建立校正曲线。

13、本专利技术由于采用了以上技术方案,与现有技术相比使其具有以下有益效果:

14、1、铅离子富集效率高:本专利技术采用单宁酸功能化的金属有机框架材料对铅离子进行固相转移,能够对液体状态下的铅离子进行高效的富集;

15、2、libs检测灵敏度高:本专利技术“固-液-固”转移的方式,将水产品中的铅离子转移到坚硬的固相载体表面,显著提高了libs技术对食品体系的重金属检测灵敏度。

16、3、避免了基质干扰:在水产品样品消化液定容后以及调节ph后通过多次离心的方式,去除结晶盐,有效避免了结晶盐对固相萃取和libs的影响,提高了libs检测的准确性。

17、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本专利技术的实践了解到。

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【技术保护点】

1.一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤S1中,取0.10 g UiO-66-NH2与5~10 mL浓度为10~100 mg/mL的单宁酸溶液混合,然后超声处理1 h,离心分离后再加入5~10 mL浓度为10~100 mg/mL的单宁酸溶液并超声处理30 min,重复2次;然后用乙醇和超纯水的混合溶液v:v=4:1,重复洗涤3次,洗涤条件:磁力搅拌500 r/min,1 h/次,去除未反应的单宁酸;最后将离心得到的固体产物在60℃的真空干燥箱真空状态下干燥12 h,从而获得活化的UiO-66-UiO-66-NH2@单宁酸。

3.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤S2中,称取的水产品样品为15~20 g于石英消化管中,消解结束冷却至室温后使用超纯水定容至10 mL,并需要通过离心去除结晶盐沉淀。

4.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤S3中,将水产品前处理液的pH到5.0,并用超纯水补足至25 mL,需再次通过离心去除溶液中新产生的结晶盐,然后添加2 mgUiO-66-NH2@单宁酸对铅离子进行固相萃取。

5.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤S4中,固相载体包括硅片、锌片、铝片,采取4~6次叠滴的方式进行样品的制备,每次滴加30μL的分散液,干燥条件为55~65℃,干燥后得到的用于LIBS检测样品表面均匀。

6.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-LIBS技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤S5中,铅离子的校正曲线是在通过测试pH 5.0的不同浓度铅离子水溶液的LIBS光谱而获得,以铅离子的浓度为横坐标,405.7 nm处的铅的特征谱线为纵坐标建立校正曲线。

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【技术特征摘要】

1.一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤s1中,取0.10 g uio-66-nh2与5~10 ml浓度为10~100 mg/ml的单宁酸溶液混合,然后超声处理1 h,离心分离后再加入5~10 ml浓度为10~100 mg/ml的单宁酸溶液并超声处理30 min,重复2次;然后用乙醇和超纯水的混合溶液v:v=4:1,重复洗涤3次,洗涤条件:磁力搅拌500 r/min,1 h/次,去除未反应的单宁酸;最后将离心得到的固体产物在60℃的真空干燥箱真空状态下干燥12 h,从而获得活化的uio-66-uio-66-nh2@单宁酸。

3.根据权利要求1所述的一种基于固相萃取-libs技术检测水产品中重金属铅的方法,其特征在于,所述步骤s2中,称取的水产品样品为15~20 g于石英消化管中,消解结束冷却至室温后使用超纯水定容至...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凯强段萧燕田野林洪曹立民隋建新
申请(专利权)人:中国海洋大学
类型:发明
国别省市:

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