基于納米金光學(xué)探針在水體中Cr(Ⅵ)的檢測(cè)研究.pdf

1、進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，人類社會(huì)持續(xù)面臨各種困難與挑戰(zhàn)，其中就包括由于工業(yè)化、城市化而帶來的鉻污染問題。六價(jià)鉻離子（Cr(VI)）被美國(guó)環(huán)境保護(hù)局（US-EPA）評(píng)定為對(duì)人類健康最有威脅的十七種化學(xué)污染物之一，微量的Cr(VI)被人體吸收后將可能會(huì)造成溶血、呼吸道損傷、DNA破壞甚至引發(fā)各類癌癥等嚴(yán)重后果。建立和發(fā)展及時(shí)、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、高靈敏的 Cr(VI)檢測(cè)方法是預(yù)防、控制和處理 Cr(VI)污染的基礎(chǔ)、前提甚至是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前對(duì)于 Cr

2、(VI)的檢測(cè)手段主要依托于一些大型儀器設(shè)備，雖然具有靈敏度強(qiáng)、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在儀器設(shè)備昂貴、檢測(cè)周期長(zhǎng)、預(yù)處理繁雜以及需要專業(yè)的操作等弊端，限制了其在實(shí)驗(yàn)室外的大規(guī)模推廣使用。鑒于上述存在的問題，光學(xué)檢測(cè)策略為Cr(VI)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了一種簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確且有效的方法。本論文充分利用了納米金在光學(xué)性能上的特殊優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了三種不同的的光學(xué)檢測(cè)探針，為不同環(huán)境水體中的Cr(VI)提供了一個(gè)新的檢測(cè)方法。本論文開展的具體

3、研究工作如下：
　?、僖詺ぞ厶菫椤熬G色”還原劑，制備了平均粒徑為14 nm的納米金顆粒，并將大分子牛血清蛋白作為穩(wěn)定劑修飾于納米金顆粒表面，成功構(gòu)建了一種基于納米金的液相比色探針（BSA-Au NPs）。研究結(jié)果表明，構(gòu)建的BSA-Au NPs探針對(duì)溶液中的Cr(VI)能達(dá)到優(yōu)異的檢測(cè)效果，當(dāng)Cr(VI)濃度介于0.15μM-50μM范圍時(shí)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（R2=0.9925），其最低檢測(cè)限為0.12μM（S/N=3）。此外，B

4、SA-Au NPs探針在實(shí)際檢測(cè)過程中表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗干擾能力以及優(yōu)異的重現(xiàn)性能(RSD<5%），并在實(shí)際江水樣品中的加標(biāo)實(shí)驗(yàn)取得了很好的回收率（102.34％-107.87％），表明構(gòu)建的BSA-Au NPs探針在實(shí)際水樣中的Cr(VI)檢測(cè)有很大的應(yīng)用前景。
　?、趯?duì)普通纖維素濾紙進(jìn)行功能化修飾，將BSA-Au NPs通過化學(xué)作用力錨定在經(jīng)過改性的濾紙表面而實(shí)現(xiàn)了納米金的紙基固定化，由此成功構(gòu)建了一種基于納米金的功能化纖維素濾紙

5、膜固相比色探針（BSA-Au NPs/STCP）。研究結(jié)果表明，當(dāng)Cr(VI)濃度介于0.5μM-50μM范圍時(shí)，其濃度與固相探針顏色強(qiáng)度變化（△Gabs）之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系（R2=0.9928），且得到最低檢測(cè)限為280 nM（S/N=3）。此外，BSA-Au NPs/STCP探針在實(shí)際檢測(cè)過程中表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗干擾能力以及優(yōu)異的重現(xiàn)性（RSD<5%），并在對(duì)江水樣品以及復(fù)雜的鉆井廢液中的加標(biāo)實(shí)驗(yàn)取得了良好的回收率（100.96％-

6、103.33％）。構(gòu)建的BSA-Au NPs/STCP固相比色探針對(duì)于復(fù)雜環(huán)境水樣中的Cr(VI)檢測(cè)具有更強(qiáng)的選擇性、實(shí)用性以及便捷性。
　?、垡蕴烊淮蠓肿优Ｑ宓鞍淄瑫r(shí)作為還原劑以及穩(wěn)定劑，制備了平均粒徑為3.4 nm的發(fā)射紅色熒光的納米金簇，成功構(gòu)建了一種穩(wěn)定性強(qiáng)、靈敏度高且選擇性好的熒光檢測(cè)探針（BSA-Au NCs）。研究結(jié)果表明，構(gòu)建的BSA-Au NCs熒光探針對(duì)于溶液中低濃度Cr(VI)具有極強(qiáng)的靈敏性，當(dāng)Cr(V