基于18-冠-6的铅离子检测技术研究进展
2021-01-30刘玉琼李瑶巨晓洁谢锐汪伟刘壮褚良银
刘玉琼,李瑶,巨晓洁,2,谢锐,2,汪伟,2,刘壮,2,褚良银,2
(1 四川大学化学工程学院,四川成都610065; 2 四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065)
引 言
铅是一种对环境和人体有严重危害的重金属污染物[1]。随着科学技术的发展和工业化大规模生产,铅污染在国内外频频发生,日益威胁到人类健康。由于铅不可降解,环境中的铅及其化合物一旦经食物链进入人体,便会在人体内累积,对人体骨骼、心脏、肾脏、小肠、生殖系统及神经系统等造成损害[2-3]。相较于成人,铅对儿童的影响更大,铅中毒会引起永久的认知和行为障碍,严重损害儿童的智力及生长发育[4-5]。水体中的铅主要以铅离子(Pb2+)形式存在,因此许多国家和组织均对水环境中Pb2+浓度有严格的要求。例如,中国国家标准(GB5749—2006)和世界卫生组织(WHO)规定饮用水中Pb2+浓度必须小于0.01 mg·L-1(即4.83×10-8mol·L-1)。所以建立精确有效的Pb2+检测技术已受到广大研究人员重点关注。
传统的Pb2+检测技术如原子吸收光谱法[6-8]、原子荧光光谱法[9-11]、电感耦合等离子体质谱法[12-14]等,可以准确检测Pb2+浓度,但是这些方法必须使用昂贵的仪器设备,并且检测技术依赖专业技术人员操作,无法满足日常生活中对Pb2+低成本和易操作的检测需求。
1967 年,Pedersen 等发现了一种由若干个乙氧基重复单元构成的大环类化合物——冠醚[15]。因为具有特殊的大环空腔结构,所以冠醚可以选择性地络合金属离子。当冠醚空腔与金属离子尺寸相匹配时,冠醚作为主体分子可以通过离子-偶极相互作用与特定的金属离子形成具有一定稳定性的主-客体络合物。……
