DNA酶裂解-纳米金共振瑞利散射光谱法测定痕量Cu2+

在pH 7.0HEPES(4-羟乙基哌嗪乙磺酸)缓冲溶液中和0.19mol.L-1 NaCl存在下,单链底物DNA(SS)和酶链DNA(ES)在80℃杂交形成双链DNA(dsDNA)。Cu2+可切割dsDNA中的底物链释放出单链DNA(ssDNA),此ssDNA与金纳米粒子(NG)作用形成NGssDNA结合物不被NaCl聚集,而未保护的NG聚集形成较大粒径的聚集体(NGA),在627nm处有一个较强的共振瑞利散射峰。随着Cu2+浓度的增大,该共振瑞利散射峰降低,其降低值ΔI与Cu2+浓度在15～1 250nmol.L-1范围呈线性关系,其回归方程为ΔI=0.17c-2.3,线性相关系数为0.989 5,检出限为8nmol.L-1。据此建立了一个高灵敏、高选择性、简便测定Cu2+的共振瑞利散射光谱分析法。该法用于水样中Cu2+的检测,结果满意。     

核酸适配体纳米金共振散射光谱检测血清中钾离子

在pH7.0的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲溶液中,纳米金与适配体(aptamer)结合形成较稳定的aptamer-Au复合物,且不被NaCl聚集。在85℃水浴中,K+与aptamer作用后折叠形成稳定的G-四分体结构复合物且释放出纳米金。在高浓度盐作用下,纳米金聚集成较大粒径的纳米金颗粒,导致体系563nm处的共振散射强度增大,其平均粒径为120nm。文章研究了K+ -随机单链DNA1(ssDNA1)-纳米金、K+ -ssD-NA2-纳米金和K+ -aptamer-纳米金体系的共振散射光谱特性,并用圆二色光谱技术证明了核酸适配体结构的变化。考察了pH、NaCl浓度、aptamer浓度、纳米金用量以及Cu2+、Mg2+、Pb2+、Ca2+、Al3+、Zn2+Fe3+等常见重金属离子等对测定K+的影响,结果显示这些离子不干扰测定,该法具有较好的选择性。在选定条件下,K+浓度在0.67～3350μmol·L-1范围与共振散射峰值ΔI呈良好的线性关系,回归方程、相关系数、检出限分别为ΔI=0.167c-0.7,0.9932,0.3μmol·L-1 K+。该法用于血清样品分析,结果与离子选择电极法一致。     

用适配体修饰纳米金做共振瑞利散射光谱探针检测妥布霉素

用硼氢化钠还原氯金酸制备了金纳米粒子(GN),用妥布霉素适配体(Apt)修饰GN可获得较稳定的Apt-GN探针。在pH 6.8 Na₂HPO₄-NaH₂PO₄(PBS)缓冲液及NaCl存在下,Apt-GN探针稳定而不聚集;当有妥布霉素(Tbc)存在时,它与Apt-GN探针中的Apt特异性结合并释放出纳米金,纳米金在NaCl作用下聚集,导致体系在368 nm处的共振瑞利散射光增强。在选定实验条件下,368 nm处的共振散射峰强度的增大值ΔI与抗生素妥布霉素(Tbc)浓度在1.9～58.3 ng·mL-1范围内呈良好线性关系,其线性回归方程为ΔI=35.3c-23,检出限为0.8 ng·mL-1 妥布霉素。分别对10.0,20.0和30.0 ng·mL-1 Tbc平行测定5次,求得其相对标准偏差分别为6.8%,5.0%和4.4%。考察了共存离子对测定38.9 ng·mL-1 妥布霉素的干扰情况。结果表明,当相对误差在±10%以内,80倍Zn2+;40倍L-谷氨酸,Cu2+,Mg2+,Ca2+;20倍葡萄糖、盐酸土霉素;10倍L-苯丙氨酸、甘氨酸;2倍L-天冬氨酸;6倍HSA和BSA不干扰测定。这说明本方法具有较好的选择性。该法用于分析测定妥布霉素滴眼液中的妥布霉素含量,结果令人满意,相对标准偏差在6.5%～7.6%之间,回收率在95.0%～107%之间。     

基于AuNPs-Fenton复合体系的Cu~(2+)检测方法

近年来,重金属污染引起了人们广泛关注。传统的重金属检测方法需要依赖大型仪器,预处理繁琐耗时,因此急需发展重金属的快速高灵敏检测技术。基于金纳米颗粒(AuNPs)的比色法传感器具有分析操作简单、灵敏度高、成本低等特点,在环境监测、食品安全以及化学和生物分析领域得到了广泛关注和应用。本文基于纳米金(AuNPs)特性与Fenton反应原理,构建了一种用于水中Cu2+检测的简单快速、高灵敏检测方法。该方法利用Cu2+与抗坏血酸钠(sodium ascorbate,SA)发生Fenton反应,生成具有强氧化性的羟基自由基(·OH),·OH将附着在纳米金表面的单链DNA(ssDNA)裂解,使得金纳米粒子失去保护,容易在一定的盐浓度下发生聚集,从而引起吸光度值的变化。实验结果表明,最优的反应条件为pH 7.9,11mg·L-1 ssDNA,8mmol·L-1 SA以及70mmol·L-1 NaCl,金纳米粒子在700和525nm处的吸光度比值(A700/A525)与Cu2+浓度成线性关系。该方法对Cu2+检测线性范围为0.1~10.0μmol·L-1,检出限为24nmol·L-1(3σ)。对饮用水,自来水及湖水的Cu2+加标回收率可以达到87%~120%,表明该方法能够用于实际水样的Cu2+检测。     

配体调控石墨烯量子点催化活性的RRS法测定Na~+

60℃水浴条件下,过氧化氢(H_2O_2)还原氯金酸(HAuCl_4)生成金纳米粒子反应进行缓慢,加入纳米酶—石墨烯量子点(发蓝光)(GQDb)做催化剂后,H_2O_2还原HAuCl_4生成金纳米粒子反应加快,H_2O_2与HAuCl_4反应生成的金纳米粒子增多,体系中显示出较强的共振瑞利散射光谱(RRS)效应。加入焦性锑酸钾(Coke antimony potassium,CAP)配体后,GQDb被配体包裹,抑制GQDb的催化作用。当溶液中加入Na~+时,Na~+与CAP反应生成Na~+-CAP复合物,CAP从GQDb表面脱落,使GQDb恢复其催化作用。并且随着Na~+浓度增大,体系的RRS信号增强,当Na~+浓度在0.166~1.66μmol·L~(-1)范围内,其ΔI_(372nm)值与Na~+浓度呈良好的线性关系,线性方程为ΔI_(372nm)=1972.6c+219.69,线性相关系数为0.976 1,检测限为0.081μmol·L~(-1)。据此,建立了一种检测Na~+的GQDb催化RRS新方法。     

液相纳米硒微粒的性质及其共振瑞利散射光谱研究

常温常压下,在0.24 mol·L-1的盐酸介质中,二氧化硒与过量的抗坏血酸(Vc)作用,生成单质硒Se(0),获得含有纳米硒微粒的均匀溶液;采用透射电镜和激光散射技术,测出Se(0)以26～243 nm的球形聚集状态存在,并在470 nm处有最强的共振瑞利散射(RRS),在入射波长2倍和1/2处分别有二级散射(SOS)和倍频散射(MFS),其共振瑞利散射强度ΔI₄₇₀与Se(Ⅳ)的浓度在2.82×10-9～5.64×10-6 g·mL-1范围内呈线性关系,相关系数为0.997。     

基于阳离子表面活性剂缔合微粒共振瑞利散射光谱法测定痕量O_3

以pH 4.0HAC-NaAC缓冲溶液为介质,用硼酸碘化钾溶液(BKI)作为O3吸收剂。O3将I-氧化生成为I2,溶液中过量的I-与I2又可形成I-3,有阳离子表面活性剂(CS)如氯代十六烷基吡啶(CPCl),溴代十四烷基吡啶(TPB),十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB),十四烷基苄基二甲基氯化铵(TDMAC)存在时,CS与I-3形成稳定的(CS-I3)n缔合微粒,在470nm处有一个较强的共振瑞利散射峰(RRS),随着O3浓度的增大,体系中的I-3增多,I-3与CS形成的(CS-I3)n缔合微粒越多,470nm处的RRS强度I增强,O3浓度与其增强值ΔI成线性关系,各体系的线性范围分别为15~50,50~100,5~25,1~50μmol·L-1,回归方程分别为ΔI=8.81c-4.01,ΔI=5.44c-3.11,ΔI=15.39c-1.55,ΔI=16.88c+0.51,检出限分别为4.9,12,2.85,0.56μmol·L-1 O3。实验考察了共存物质的影响,当O3浓度为2.5×10-6 mol·L-1,相对误差在±10%内时,4.0×10-5 mol·L-1 Hg2+,8.7×10-5 mol·L-1 Fe3+,5.0×10-5 mol·L-1 Ca2+,2.5×10-5mol·L-1 Zn2+和Cu2+,2.8×10-6 mol·L-1 Pb2+和Cr3+,4.2×10-5 mol·L-1 Mg2+,Mn2+和Ba2+对体系的测定无干扰。说明该方法具有良好的选择性。选用TDMAC体系检测空气中的O3,结果令人满意。采用激光散射技术研究了(TDMAC-I3)n缔合微粒体系的粒径分布。当通入O3后,过量KI与O3反应形成I-3,I-3与TDMAC反应生成(TDMAC-I3)n缔合微粒,其粒径集中分布在1 106~3 091nm之间。     

罗丹明6G缔合微粒共振散射光谱法测定过氧化氢

在0.020mol.L-1HCl-4.0×10-4mol.L-1KI-1.6×10-5mol.L-1Mo(Ⅵ)介质中,罗丹明6G(RhG)在540nm处有1个荧光峰,在540nm处有1个同步荧光峰。当有H2O2存在时,H2O2与过量的I-反应生成I3-,I3-与RhG形成缔合微粒,在320,400,595nm处产生3个共振散射(RS)峰;而在540nm处荧光峰猝灭。H2O2浓度在0.068~34μg.mL-1范围内与400nm波长处的共振散射光强度呈线性关系。据此建立了一个测定水中H2O2的共振散射光谱分析法。光谱研究结果表明,(RhG-I3)n缔合微粒和界面的形成是导致体系RS增强和荧光猝灭的根本原因。     

共振光散射法研究维多利亚蓝B与DNA的作用和分析应用

利用共振光散射光谱法研究了维多利亚蓝B与小牛胸腺DNA作用的影响因素和最佳条件.在室温.pH为5.2-6.2的(CH2)6N4-HCl的缓冲溶液和表面活性剂OP的条件下,维多利亚蓝B与小牛胸腺DNA作用对应有两个最大的共振光散射峰.相应的波长在410nm和572nm附近.当DNA的浓度在0.05-0.8mg·L-1范围内.共振光散射峰的增强与DNA的浓度成正比,检出限(3σ/k)为20ug·L-1.该方法用于合成样品中DNA的测定,相对标准偏差为1.4%-2.9%(n=10),加标回收率为97%-103%.     

基于金纳米粒子比色法检测全氟辛烷磺酸

全氟辛烷磺酸(perfluorooctanesulfonate, PFOS)具有遗传毒性、生物蓄积性和持久性, 且难以降解, 因此对其进行分析研究具有十分重要的意义。实验发现, PFOS能使巯基乙胺包被的正电金纳米粒子发生聚集, 引起体系吸收信号及颜色改变, 据此建立了检测PFOS的紫外-可见分光光度法及比色法。线性方程为A=-0.346+0.049c, 相关系数为0.992 4, 线性范围0.8～8.0 μmol·L-1, 检出限为80 nmol·L-1。研究表明: 金纳米粒子在524 nm有特征吸收峰, 在650 nm处有较宽吸收峰, PFOS的加入会使金纳米粒子524 nm吸收峰降低, 650 nm吸收峰增强, 随着PFOS浓度增大, 体系颜色由酒红色向红紫色变化。表征了体系的扫描电镜显微成像(SEM)及紫外吸收光谱, 考察了金纳米粒子的聚集情况, 实验缓冲体系选用pH 5.0的HAc-NaAc缓冲溶液。本方法具有简单、快速等特点, 可通过肉眼观察颜色变化来实现对环境污染物PFOS的检测。本方法用于实际水样中PFOS的检测, RSD≤4.4％。     

交换纤维柱分离ICP-AES测定高纯氧化镱中La、Nd、Eu和Gd

以强酸型离子交换纤维柱分离富集高纯Yb₂O₃中La,Nd,Eu和Gd等痕量杂质元素,并用Optima 5300 DV ICP-AES测定分离富集后的这4种元素。供试纤维对Yb的动态吸附容量为134 mg·g-1,4.0 g纤维柱的分离条件为：pH 3.00的试液以1.0 mL·min-1流速上柱后,分离柱先以流速为1.5 mL·min-1的pH 3.00 HNO₃溶液80 mL预淋洗,再以同样流速pH 5.00的0.01 mol·L-1 EDTA铵溶液淋洗。结果表明：10 mg Yb与各为0.100 μg的La,Nd,Eu和Gd能达到基线分离;分离含100 mg Yb的试液后,在杂质富集液中Yb的残留浓度仅为0.017 1 μg·mL-1。 研究显示,当待测试液中Yb₂O₃的浓度小于100 μg·mL-1(如Yb 87.8 μg·mL-1)时,它对测定La,Nd,Eu和Gd等杂质元素的基体干扰可以忽略不计。富集倍数分别为La₂O₃ 3.68×105,Nd₂O₃ 4.20×105,Eu₂O₃ 3.82×105,Gd₂O₃ 4.01×105。方法检出限分别为La₂O₃ 0.005 0 pg·mL-1,Nd₂O₃ 0.014 pg·mL-1,Eu₂O₃ 0.001 8 pg·mL-1,Gd₂O₃ 0.008 2 pg·mL-1。本方法已用于99.99% Yb₂O₃样品中4种稀土杂质的测定,标准加入的平均回收率分别为La₂O₃ 94.2%,Nd₂O₃ 107%,Eu₂O₃ 97.8%,Gd₂O₃ 102%,RSD (%, n=5)分别为La₂O₃ 6.2,Nd₂O₃ 5.9,Eu₂O₃ 7.3,Gd₂O₃ 2.5,校正曲线不需进行Yb的基体匹配,分析周期为4 h。     

八元瓜环诱导菲、芴的室温磷光研究

以八元瓜环为诱导剂、碘化钾作重原子微扰剂,在亚硫酸钠除氧下,实现了菲、芴的室温磷光发射。在该体系中菲、芴的最大激发和发射波长分别为282和509 nm,276和518 nm,磷光寿命分别为1.82和3.68 ms。在最佳实验条件下,菲在1.0×10-7～1.5×10-6mol·L-1,1.5×10-6～1.0×10-5 mol·L-1和芴在8.0×10-7～8.0×10-6mol·L-1的浓度范围内分别与其磷光强度呈良好的线性关系,检出限分别为4.8×10-9和8.0×10-9 mol·L-1。     

金纳米棒表面等离子体共振瑞利散射能量转移光谱测定痕量硼

硼是一种生命体必需的微量元素,但过量的硼对人体以及动植物有害。建立一种高灵敏度,高选择性以及简便的硼检测方法,对于环境和人类健康都具有很重要的意义。本研究的目的是建立一种简便,灵敏,选择性测定硼的金纳米棒等离子体共振瑞利散射能量转移光谱新方法。直径为12 nm, 长度为37 nm的金纳米棒采用种子生长法制备。在pH 5.6的NH₄Ac-HAc的缓冲溶液中和甲亚胺-H存在下,金纳米棒在404 nm处产生较强的共振瑞利散射峰。当体系中存在硼酸时,硼酸与甲亚胺-H形成硼酸-甲亚胺-H配合物。作为散射受体的配合物与散射共振能量转移的给体纳金米棒靠近时,发生瑞利散射共振能量转移,导致瑞利散射信号猝灭。随着硼酸浓度的增加,形成的配合物增加,金纳米棒转移给黄色配合物的散射光能量增大,导致体系404 nm处的瑞利散射强度线性降低。其降低值ΔI_{404 nm}与硼的浓度在10～750 ng·mL-1范围内呈良好的线性关系。考察了共存物质对该法测定2.3×10-7 mol·L-1 B的干扰情况。结果表明该法具有较高的选择性,即4×10-4 mol·L-1的Mn2+,Cd2+,Zn2+,Bi3+,Na+,Al3+,葡萄糖,Hg2+,IO-₃,F-,SO2-₄,SiO2-₃,NO-₃,ClO-₄,过氧化氢等对硼的测定无干扰。据此建立了一个灵敏度高,选择性好,简便快速检测硼的瑞利散射共振能量转移新方法。     

(Au)_核(Ag)_壳纳米微粒-火焰原子吸收光谱法测定过氧化氢

在90 ℃水浴条件下,以粒径为10 nm的纳米金做晶种,用柠檬酸三钠还原硝酸银,制备了平均粒径为30 nm的（Au）核（Ag）壳纳米微粒,用高速离心纯化除去过量的柠檬酸三钠获得了较纯的（Au）核（Ag）壳纳米微粒。在pH 3.8的HAc-NaAc缓冲溶液中,Fe2＋催化H2O2反应产生的羟基自由基可氧化（Au）核（Ag）壳纳米微粒生成银离子。离心后,离心液中的银离子可用火焰原子吸收光谱法在328.1 nm波长处测量。随着H2O2浓度增大,离心液中银离子浓度增加,其吸光度值增加。H2O2浓度在2.64～42.24 μmol·L-1范围内与上清液中银离子的原子吸收值ΔA呈良好的线性关系,回归方程为ΔA=0.014c-0.013 1, 相关系数为0.998 4,检出限为0.81 μmol·L-1 H2O2。当用于水样中H2O2的测定,获得了满意的结果。     

原子吸收光谱法研究聚丙烯腈树脂对铜、铅、镉和锌的吸附性能

采用悬浮聚合法以丙烯腈和二乙烯苯交联合成聚丙烯腈聚合物微球,以原子吸收光谱(AAS)法研究了它对重金属离子的吸附性能,实验结果表明,聚丙烯腈聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+具有不同程度的吸附容量; 酸度、吸附时间、离子浓度和温度等对其吸附性能均有一定的影响。以AAS法确定聚丙烯腈聚合物的最佳吸附条件;其对金属离子的最佳吸附容量出现在溶液pH值为5～6范围内,静态吸附时间达到1.5～2 h时吸附基本达到平衡,室温下,吸附容量较大,温度高于40 ℃时吸附容量逐渐降低,因此选择室温为最佳吸附温度。在最佳吸附条件下聚合物对Cu2+,Pb2+,Cd2+和Zn2+的吸附容量(mg·g-1)分别达到26.6,45.2,39.7和32.5。吸附时间为1.5～2 h时吸附率分别达到83.6%,87.1%,85.3%和86.7%。在5 h以上时吸附率可达到96%。选用0.1 mol·L-1盐酸溶液作为解吸剂洗脱金属离子,解吸率可达到95%。同时还探讨了聚合物的吸附作用机理。     

硫氰酸铵-十二烷基二甲基苄基氯化铵-水体系浮选分离汞(Ⅱ)

研究了硫氰酸铵-十二烷基二甲基苄基氯化铵-水体系浮选分离汞(Ⅱ)的行为及其常见金属离子的分离条件。控制pH=5.0,当0.01mol/L硫氰酸铵溶液和0.01mol/L十二烷基二甲基苄基氯化铵(DDBAC)溶液的用量分别为0.30、0.50mL时,体系中形成的不溶于水的三元缔合物(DDBAC)2[Hg(SCN)4]可浮于水相上层形成界面清晰的液-固两相,分相过程中,Hg2+被定量浮选,而Zn2+,Cd2+,Mn2+,Ni2+,Co2+,Fe2+等离子在此条件下不被浮选,实现了Hg2+的定量分离。该方法对合成水样中微量Hg2+进行定量浮选分离测定,浮选率为96.0%—108.8%。     

纳米氧化铝微柱富集-ICP-AES测定绒柄牛肝菌中的痕量稀土元素

以负载了1-苯基-3-甲基-4-苯甲酰基-吡唑酮[5](PMBP)的纳米氧化铝为微柱吸附材料,采用电感耦合等离子体-原子发射光谱法(ICP-AES)研究了动态条件下对稀土离子Sc3+、Y3+和La3+的吸附性能,确定了最佳吸附及解脱条件。在pH为4.5时,分析物均可被上述吸附材料定量吸附;用0.5mol.L-1盐酸溶液可将吸附在微柱上的稀土离子完全解脱。本法对Sc3+、Y3+和La3+的检出限分别为0.15、0.18和0.34μg.L-1;相对标准偏差(RSD)分别为2.5%、3.0%和1.7%(n=12,C=0.5mg·mL-1)。方法应用于绒柄牛肝菌(Boletus tomentipes)中痕量Sc、Y和La的测定,结果满意。     

原子荧光法测定刺五加不同部位中的砷、锑、汞、硒

采用微波消解处理样品,建立了氢化物发生-原子荧光法测定刺五加不同部位中的As, Sb, Hg, Se的分析方法。在最佳工作条件下,Se, Sb, Hg, Se的浓度与荧光强度均呈现良好的线性关系。砷的检出限为0.068 ng·mL-1,RSD为1.05%;锑的检出限为0.155 ng·mL-1,RSD为1.32%;汞的检出限为0.014 ng·mL-1,RSD为2.03%;硒的检出限为0.052 ng·mL-1,RSD为2.34%。并选用标准物质人发(GBW07601)对测定方法的准确度进行考察,该方法灵敏、快速准确。实验结果表明,刺五加不同部位中As, Sb, Hg, Se的含量有所差异。As, Hg和Se主要在叶中含量较高,锑在根中的含量高于其他部位。     

碳纳米管的多光谱兼容衰减特性研究

重点研究碳纳米管的紫外-可见-红外多光谱兼容衰减特性。在傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱分析、激光散射、电子显微镜(SEM)等现代分析技术的基础上阐述了碳纳米管的添加剂、质量浓度、结构与多光谱兼容衰减特性的密切联系,并探讨了调控多光谱衰减的新原理和新技术。结果表明,不同结构和浓度的碳纳米管流体的紫外-可见光谱差别很大。质量浓度为0.04 g·L-1时,粒径为30～50 nm的碳纳米管样品在265 nm紫外衰减的消光系数为7.825 m2·g-1,透光度为4.4%,紫外吸收光谱衰减为90%以上。验证了样品吸光度和碳纳米管的质量浓度是线性相关的。该碳纳米管在红外光谱范围的兼容衰减特性良好,碳纳米管薄膜厚度为0.1 mm时,测量光路中碳纳米管的质量为0.349 mg,粒径为30～50 nm碳纳米管与液体石蜡复合样品在4.0～6.25 μm和7.0～16.7 μm红外吸收光谱衰减在90%以上。