金納米放大壓電重金屬離子檢測研究.pdf

1、重金屬是一種危害巨大的污染物，它不能降解，能長期在生物體內(nèi)積累，含量極微即可表現(xiàn)出極大的毒性。因此重金屬檢測在醫(yī)藥、食品和環(huán)境等方面都是十分重要?，F(xiàn)有重金屬檢測技術(shù)存在依賴大型儀器設(shè)備、耗費(fèi)耗時(shí)、需要專門的技術(shù)人員進(jìn)行操作，對某些重金屬離子并不敏感,甚至無法檢測等問題，難以適應(yīng)當(dāng)前檢測工作的需要，尋求一種簡單、快速、靈敏的重金屬離子定性定量檢測技術(shù)意義重大。
　　本文首次將QCM傳感技術(shù)和金納米質(zhì)量放大效應(yīng)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種基于金

2、納米信號增強(qiáng)的重金屬離子QCM定量檢測方法。通過重金屬離子和納米粒子在QCM電極的自組裝引起電極表面質(zhì)量變化來檢測中重金屬離子。先在QCM金電極表面修飾金屬離子結(jié)合劑，用于吸附重金屬離子。金屬離子在QCM電極表面吸附完成后加入結(jié)合劑修飾的金納米粒子，使之與 QCM表面吸附的重金屬離子結(jié)合。金屬離子、結(jié)合劑修飾金基底和結(jié)合劑修飾的金納米粒子三者通過金屬離子和結(jié)合劑之間相互作用在 QCM表面形成一層三明治結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合物，引起QCM諧振頻率

3、顯著下降，從而實(shí)現(xiàn)對重金離子的QCM檢測。本文的具體研究工作分為以下幾個(gè)部分：
　?、俨捎脵幟仕徕c還原氯金酸溶液制備金納米粒子，經(jīng)透射電子顯微鏡觀察可知制得的金納米粒子大小均勻，粒徑為10±0.8nm，其形狀呈球形，分散性較好。用紫外一可見光譜測得在517.5nm處出現(xiàn)特征吸收峰，且峰形較窄。通過實(shí)驗(yàn)分別研究了pH值和鹽度對裸體納米金、MBA修飾納米金和短鏈寡核苷酸修飾（SH-T5）納米金的穩(wěn)定性影響，并從酸分布系數(shù)和雙電層理論出

4、發(fā)，對影響穩(wěn)定性的機(jī)理進(jìn)行了討論,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)做好準(zhǔn)備。
　?、谟肕BA修飾QCM電極和金納米粒子，設(shè)計(jì)了一種基于MBA修飾的金納米信號增強(qiáng)QCM重金屬離子檢測方法。金屬離子和金納米粒子通過MBA與重金離子間的絡(luò)合配位作用在QCM電極表面進(jìn)行自組裝，引起電極表面質(zhì)量變化，從而實(shí)現(xiàn)重金屬離子檢測。對溶液中的鎘(Ⅱ)、銅(Ⅱ)、鉛(Ⅱ)、鈷(Ⅱ)、汞(Ⅱ)六種重金屬離子進(jìn)行了檢測，并考察了干擾離子和pH值對檢測結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)證明該方法

5、檢測出限和靈敏度都比現(xiàn)有的QCM檢測方法有較大的提高，尤其是對Cd2+、Cu2+、Pb2+、的檢測靈敏度高。
　　③用能與汞(Ⅱ)離子進(jìn)行特異性結(jié)合的富含胸腺嘧啶（T）的寡核苷酸（SH-T5）修飾QCM電極和金納米粒子，設(shè)計(jì)了一種基于金納米放大的QCM Hg2+選擇性檢測方法。通過胸腺嘧啶能與Hg2+較強(qiáng)的特異性結(jié)合作用使Hg2+和SH-T5修飾金納米粒子在 QCM電極表面進(jìn)行自組裝，引起頻率變化，從而實(shí)現(xiàn)對Hg2+選擇性檢測。實(shí)