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積累，因此對長期處于重金屬污染環境中生物體的健康構成嚴重的危害。實現對污染水體的現場快速實時檢測，對被污染水體的及時治理及保證自然生態的安全，具有重要意義。
　　目前國內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雜、離子干擾嚴重、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性

2、質，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生變化及溶液顏色的變化，在分析檢測領域已被廣泛應用。本論文利用貴金屬納米粒子的獨特光學性質，實現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及草酸根通過絡合作用引起金納米粒子的團聚，導致金溶膠顏色及表面等離子共振吸收發生變化，實現裸裸眼比色檢測，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+有優異的選擇性。此外，利用該體系實現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。經過對實驗條件的優化，P3O105-_AgNPs對Mn2+具有優異的選擇性及靈敏度。Mn2+與多聚磷酸根通過絡合作用導致銀納米粒子團聚，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低濃度定量檢測，檢測限為50nM。同時，利用該體系實現了對實際水樣中 Mn2+的檢測。
　

5、　3)氯離子(Cl-)協同作用下吐溫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。在最優實驗條件下，該體系對 Cu2+具有優異的選擇性及靈敏度。在室溫下以 Tween20保護制備分散性良好、粒徑約為20nm的球形銀納米粒子，利用在酸性環境下銀納米粒子可與Cu2+發生氧化還原反應，得到Cu+與Ag+，Cu+進一步被溶解氧再氧化為Cu2+，Cl-再 Ag+反應生成 AgCl沉淀，有助于 Cu2+