功能化納米金-銀比色法檢測水溶液中重金屬離子的研究.pdf

1、在環(huán)境污染中，重金屬污染與有機物或生物污染不同，其污染很難消除且可通過自然界生物的富集作用在生物體內(nèi)積累，因此對長期處于重金屬污染環(huán)境中生物體的健康構(gòu)成嚴(yán)重的危害。實現(xiàn)對污染水體的現(xiàn)場快速實時檢測，對被污染水體的及時治理及保證自然生態(tài)的安全，具有重要意義。
　　目前國內(nèi)外比較成熟且常用的金屬離子檢測方法主要借助于儀器，然而這些方法往往存在樣品制備步驟復(fù)雜、離子干擾嚴(yán)重、儀器價格昂貴、檢測時間較長等缺陷。貴金屬納米粒子因獨特的光學(xué)性

2、質(zhì)，濃度、形貌、粒徑大小的變化均會引起表面等離子體共振吸收發(fā)生變化及溶液顏色的變化，在分析檢測領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用。本論文利用貴金屬納米粒子的獨特光學(xué)性質(zhì)，實現(xiàn)了功能化貴金屬納米粒子對 Hg2+、Mn2+、Cu2+的實時、快速靈敏檢測。具體研究內(nèi)容主要包括以下三個部分：
　　1)8-羥基喹啉(8-HQ)及草酸根功能化金納米粒子(AuNPs)對二價汞離子(Hg2+)的快速靈敏檢測。室溫下以 PVP包裹、草酸鈉還原制得粒徑為20nm左右、

3、分散性良好的球形 AuNPs。Hg2+與8-HQ及草酸根通過絡(luò)合作用引起金納米粒子的團(tuán)聚，導(dǎo)致金溶膠顏色及表面等離子共振吸收發(fā)生變化，實現(xiàn)裸裸眼比色檢測，檢測限為0.4μM，通過紫外可見分光光度計實現(xiàn)低濃度定量檢測，且最低檢出濃度為10nM。且該功能化 AuNPs對 Hg2+有優(yōu)異的選擇性。此外，利用該體系實現(xiàn)了對實際水樣的檢測。
　　2)多聚磷酸鈉功能化的銀納米粒子(P3O105-_AgNPs)對二價錳離子(Mn2+)的快速靈敏

4、檢測。在室溫下以多聚磷酸鈉保護(hù)及功能化制備銀納米粒子，粒徑10nm左右，形狀為球形，分散性良好。經(jīng)過對實驗條件的優(yōu)化，P3O105-_AgNPs對Mn2+具有優(yōu)異的選擇性及靈敏度。Mn2+與多聚磷酸根通過絡(luò)合作用導(dǎo)致銀納米粒子團(tuán)聚，從而引起溶膠顏色及表面等離子共振吸收的變化，以此實現(xiàn)裸眼比色檢測，檢測限為0.1μM，通過紫外可見分光光度計實現(xiàn)低濃度定量檢測，檢測限為50nM。同時，利用該體系實現(xiàn)了對實際水樣中 Mn2+的檢測。
　

5、　3)氯離子(Cl-)協(xié)同作用下吐溫20(Tween20)包裹的銀納米粒子(AgNPs)對二價銅離子(Cu2+)的快速靈敏檢測。在最優(yōu)實驗條件下，該體系對 Cu2+具有優(yōu)異的選擇性及靈敏度。在室溫下以 Tween20保護(hù)制備分散性良好、粒徑約為20nm的球形銀納米粒子，利用在酸性環(huán)境下銀納米粒子可與Cu2+發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到Cu+與Ag+，Cu+進(jìn)一步被溶解氧再氧化為Cu2+，Cl-再 Ag+反應(yīng)生成 AgCl沉淀，有助于 Cu2+