本发明涉及荧光检测，具体地说是一种可视化半定量检测水中硫离子的方法。
背景技术：
1、硫化物是水体中的主要污染物之一，主要来源于染料和化妆品制造等化工企业排放的废水。水质中的硫化物达到一定浓度后不仅会影响水生植物的生长，还会严重影响水体中微生物和其他水生动物的存活状态，进而破坏生态系统的平衡。硫离子在水中会水解产生硫化氢，其水溶液呈酸性，会腐蚀水中的管道和船体，加大经济损失。另外，高浓度的硫化物还会刺激呼吸道黏膜，导致呼吸困难甚至窒息。我国相关部门规定农田灌溉用水中硫化物的浓度不能超过1mg/l，渔业水体中硫化物的最高容许浓度为0.2mg/l。因此，从工业、环境和生物学的角度来看，对水体中硫化物的检测是非常必要的。
2、目前对水体中硫离子的检测方法主要有色谱法、电化学法、比色法和荧光分析法等，其中色谱法操作复杂且仪器昂贵，电化学法选择性较差，比色法灵敏度低。而荧光分析法因为具有灵敏度高、操作简单、成本较低、不需要复杂仪器设备即可完成检测等优点受到了广泛关注。但基于一种荧光物质的检测方法的准确性受荧光物质的稳定性影响较大，而基于两种荧光物质构建的比率荧光探针的检测方法，具有更高的灵敏度和准确性，能够更准确地检测低浓度的物质。但是，一些基于生物酶构建的比率荧光探针虽然灵敏度较高，但受限于酶不稳定的性质，重复性较差。纳米酶作为一种新型材料，具有催化效率高、性质稳定的特点，可以很好的解决由于生物酶不稳定的性质而造成检测体系重复性差的问题。因此，以纳米酶构建一种具有高灵敏度、高选择性以及高重复性的比率荧光探针来检测水体中的硫离子具有重要意义。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可视化半定量检测水中硫离子的方法，该方法以纳米酶的形式构建了一种比率荧光探针用于检测水体中硫离子，可解决现有硫离子检测方法成本高、灵敏度低、选择性和重复性差、操作复杂等问题。
2、本发明是这样实现的：
3、一种可视化半定量检测水中硫离子的方法，包括以下步骤：
4、(a)对待测样品进行预处理得到待测溶液；预处理具体是：使待测样品通过0.45μm的微孔滤膜；
5、(b)称取制备的二氧化锰纳米片，超声至完全溶解，配制一定浓度的二氧化锰纳米片溶液；
6、(c)取二氧化锰纳米片溶液，用缓冲液调节ph为7.5，然后加入待测溶液，孵育20min后加入邻苯二胺溶液，孵育50min后再加入碳量子点溶液；
7、(d)在紫外灯下观察溶液颜色随硫离子浓度的变化，根据颜色变化对溶液中硫离子浓度进行可视化半定量检测。
8、本发明还可以对硫离子浓度进行准确检测，具体是：
9、(e)在390nm的激发波长下进行检测，记录410～700nm范围的荧光发射光谱，得到450nm和555nm处的荧光强度比值；
10、(f)通过预先测定的标准曲线计算得到待测样品中硫离子的含量。
11、步骤(c)中，用b-r缓冲液调节检测液ph为7.5。
12、步骤(c)中，二氧化锰纳米片的浓度为50μg/ml，用量为250μl。
13、步骤(c)中，邻苯二胺的浓度为0.2mm,用量为100μl。
14、步骤(c)中，碳量子点浓度为0.2mg/ml，用量为200μl。
15、步骤(e)中，检测液中硫离子浓度为0.2～60μm。
16、步骤(d)中，当硫离子浓度在0.2～1μm范围内时，溶液在紫外灯下的颜色由亮黄色逐渐变为蓝紫色；当硫离子浓度在1～25μm范围内时，溶液在紫外灯下的颜色由蓝紫色逐渐变为浅蓝色；当硫离子浓度在25～60μm范围内时，溶液在紫外灯下的颜色由浅蓝色逐渐变为深蓝色。
17、所述检测方法的最低检出限为0.09μm。
18、所述二氧化锰纳米片是使用四甲基氢氧化铵、氯化锰和过氧化氢通过共沉淀法制备得到的；碳量子点是使用柠檬酸和聚乙烯亚胺通过水热法制备得到的。
19、本发明所构建的比率荧光探针能够实现对水体中硫离子的可视化半定量检测，并且应用到了实际水样的检测中。该探针体系具有良好的选择性和灵敏度，以及很好的重复性。比率荧光探针的荧光比值f450/f555与硫离子的浓度在0.2～60μm范围内呈线性关系，线性关系方程为f450/f555＝0.0401c+0.5116(c:0.2～10μm,r2＝0.99)，f450/f555＝0.1898c-1.3233(c:10～60μm,r2＝0.99)，最低检出限为0.09μm。溶液在紫外灯下的颜色随着硫离子浓度的增大，从亮黄色逐渐变为蓝紫色(0.2～1μm)，再由蓝紫色逐渐变为浅蓝色(1～25μm)，再由浅蓝色逐渐变为深蓝色(25～60μm)，颜色变化明显。通过对比溶液在紫外灯下的颜色，可以实现对水中硫离子浓度的可视化半定量检测，具有良好的实际应用价值。
20、本发明还对水体中可能存在的11种离子、3种糖类以及20种氨基酸的干扰性进行了研究。结果显示，干扰物质的响应信号与空白组相当，在紫外灯下只存在干扰物质的样本的颜色均为亮黄色，与空白组一致。说明这些水体中可能存在的干扰物质不影响水体中硫离子的可视化半定量检测，构建的比率荧光探针检测体系具有很好的抗干扰能力，可以准确测定水体中硫离子的浓度。
1.一种可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，步骤(b)中，向二氧化锰纳米片溶液中加入待测溶液后孵育20min，再加入邻苯二胺溶液孵育50min，最后加入碳量子点。
3.根据权利要求2所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，步骤(b)中，向二氧化锰纳米片溶液中加入待测溶液之前，首先采用缓冲液调节溶液ph为6.5～7.5。
4.根据权利要求1所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，步骤(c)中，硫离子浓度在0.2～1μm内时溶液在紫外灯下的颜色由亮黄色逐渐变为蓝紫色，硫离子浓度在1～25μm内时溶液在紫外灯下的颜色由蓝紫色逐渐变为浅蓝色，硫离子浓度在25～60μm内时溶液在紫外灯下的颜色由浅蓝色逐渐变为深蓝色。
5.根据权利要求1所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，还包括步骤(d)：在紫外光的激发下，测定溶液的荧光发射光谱，得到450nm和555nm处的荧光强度值；根据450nm和555nm处的荧光强度值之比，再结合预先测定的标准曲线，计算得到待测溶液中硫离子的具体浓度。
6.根据权利要求5所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，在390nm的紫外光激发下进行检测，记录410～700nm范围的荧光发射光谱，得到450nm和555nm处的荧光强度值。
7.根据权利要求5所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，当硫离子浓度c为0.2～10μm时，预先测定的标准曲线为：f450/f555＝0.0401c+0.5116；当硫离子浓度c为10～60μm时，预先测定的标准曲线为：f450/f555＝0.1898c-1.3233；f450和f555分别表示450nm和555nm处的荧光强度。
8.根据权利要求7所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，最低检出限为0.09μm。
9.根据权利要求1所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，所述二氧化锰纳米片是通过共沉淀法制备得到的；所述碳量子点是利用柠檬酸和聚乙烯亚胺通过水热法制备得到的。
10.根据权利要求1所述的可视化半定量检测水中硫离子的方法，其特征是，二氧化锰纳米片的浓度为50μg/ml，用量为250μl；邻苯二胺的浓度为0.2mm，用量为100μl；碳量子点浓度为0.2mg/ml，用量为200μl。
