基于单颗粒-电感耦合等离子体质谱法评价聚乙烯抗菌食品包装材料中纳米银颗粒的释放

基于单颗粒-电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS)研究了4种市售聚乙烯抗菌食品包装材料中纳米银(AgNPs)的释放行为。采用迭代算法对样品中银离子(Ag⁺)和AgNPs信号进行区分,考察了不同的食品模拟介质(水、 10%(V/V)乙醇、 3%(V/V)乙酸)、环境温度和放置时间等条件对银释放量的影响。结果表明,4种抗菌食品包装材料中总银含量为1.5～125.0μg/g;在聚乙烯食品装材料中存在AgNPs和Ag⁺的释放现象,低温储存可降低银释放量,酸性介质和有机溶剂会促使Ag⁺释放,对AgNPs无明显影响;AgNPs占总银释放量的0.3%～6.1%,其粒径主要分布在50 nm以下。本研究为食品装材料中纳米颗粒物的释放评价提供了依据和方法。     

超声提取-单颗粒电感耦合等离子质谱法测定牙膏中纳米银颗粒

建立了超声提取-单颗粒电感耦合等离子体质谱法(Single particle-inductively coupled plasma-mass spectrometry, SP-ICP-MS)同时测定牙膏中纳米银颗粒(AgNPs)的粒径分布、数量浓度和质量浓度的方法。以0.1%Tx-100超声提取牙膏中的AgNPs,在SP-ICP-MS模式下测定牙膏中AgNPs的粒径分布、数量浓度和质量浓度,考察了方法的最佳提取时间、准确性和检出限。实验结果表明:最佳提取时间为10 min,采用SP-ICP-MS法测定不同粒径的AgNPs标准品,测定结果与标准值一致;方法的粒径检出限、数量浓度检出限和质量浓度检出限分别为23 nm、3.9×10⁸ particles/kg和26 ng/kg;在牙膏样品的加标回收实验中,纳米颗粒回收率在86.6%～93.8%之间。本方法简单、快速,为牙膏中AgNPs的测定提供了准确的方法。     

单颗粒-电感耦合等离子体质谱法表征纳米抗菌商品中纳米银颗粒粒径分布

建立了单颗粒-电感耦合等离子体质谱法(Single particle ICP-MS,SP-ICP-MS)测定纳米抗菌商品中纳米银颗粒(Silver nanoparticles,AgNPs)粒度分布的方法。首先采用微波消解-ICP-MS法测定了纳米抗菌商品中的总银含量,确定样品稀释倍数。然后在SP-ICP-MS模式下,测定3种AgNPs标准样品(30、50和80nm)的粒径,所得结果与供应商提供的TEM值接近,说明SP-ICP-MS法能够准确表征水溶液中AgNPs的粒径分布,同时采用SP-ICP-MS测定了纳米抗菌商品中纳米银颗粒粒径分布。方法简单快速、灵敏度高,能够为纳米抗菌材料中AgNPs表征提供准确的表征方法。     

酶提取-单颗粒电感耦合等离子质谱法分析樱桃番茄纳米银颗粒及其吸收规律研究

为探究复合保鲜涂膜中AgNPs的迁移情况,采用酶提取的前处理方式,结合单颗粒电感耦合等离子体质谱（SP-ICP-MS）,考察了前处理方式、驻留时间、校准方式以及Ag+浓度等条件对AgNPs准确测定的影响。结果表明：0.1 g樱桃番茄样品在柠檬酸盐体系下使用0.2 g的R-10离析酶可达到消解最适酶剂量;当驻留时间小于100 μs时,测定结果有较好的积分条件以及较高的信背比;采用AgNP尺寸方式进行校准比单独用Ag+标准溶液校准方式的颗粒尺寸测定结果更加准确。采用该方法测定樱桃番茄中加标AgNPs颗粒回收率达到88.9%,粒径实测值为47.8±0.3 nm,粒径检出限为13 nm,颗粒浓度检出限为 7.5×104 particles/L。通过将樱桃番茄暴露于AgNPs涂膜中来探究AgNPs迁移行为,复合保鲜涂膜后的樱桃番茄通过三次洗涤后能够在表面去除大部分AgNPs,但仍有少量AgNPs穿过果表皮浸入果肉组织。该方法灵敏度高,操作简单,能够为揭示AgNPs在农产品及农业生产中的风险提供可靠、准确的表征方法。     

甲烷氧化菌素介导一步法合成合成纳米银

以硝酸银为前体物,甲烷氧化菌素(Mb)将Ag(Ⅰ)还原Ag(0),并形成纳米银粒子(AgNPs),同时Mb吸附在形成的AgNPs表面,起到保护剂作用避免AgNPs聚集沉淀.采用紫外-可见光谱、荧光光谱、红外光谱、透射电镜和X射线电子能谱等对合成的AgNPs粒子过程、Mb合成AgNPs官能团、AgNPs形貌和AgNPs结构及价态等进行了分析.结果表明Mb可以一步法合成AgNPs离子.     

基于纳米银/碳纳米纤维复合材料的增强效应电化学测定多贝斯

将银纳米粒子(AgNPs)电沉积在碳纳米纤维(CNFs)修饰玻碳电极表面制备纳米银/碳纳米纤维修饰玻碳电极(AgNPs/CNFs/GCE).采用扫描电镜考察其表面形态,在K3[Fe(CN)6]-K4[Fe(CN)6]体系中用循环伏安法和电化学阻抗法研究AgNPs/CNFs/GCE的电化学行为.采用循环伏安法和方波伏安法...     

基于单颗粒电感耦合等离子体质谱法测定环境基质水样中纳米银颗粒

采用单颗粒电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS)同时测定环境水样中纳米银颗粒(AgNPs)的颗粒浓度、质量浓度和粒径分布,并考察了溶液的pH值、溶解性有机质(DOM)浓度以及离子强度等对AgNPs测定的影响。结果表明:SP-ICP-MS方法对60 nm AgNPs标准溶液的测定结果与标准值一致,准确性较好;pH值(5.0～7.0)、离子强度(≤1 mmol/L)和DOM浓度(≤30 mg/L)对测定结果影响较小;当溶液的pH值≤5.0或离子强度1 mmol/L时,AgNPs的颗粒浓度和粒径随pH值的下降或离子强度的增强而减小。采用SP-ICP-MS方法测定河水、染料废水、养殖废水3种水样中AgNPs的加标回收率分别为98.1%、83.3%和93.3%,表明该方法在合适的基质条件下可用于快速准确测定环境水样中AgNPs的颗粒浓度、质量浓度和粒径分布。     

单颗粒-电感耦合等离子体质谱测定海水中银纳米颗粒

建立了单颗粒-电感耦合等离子体质谱法(SP-ICP-MS)量化与表征海水中银纳米颗粒(AgNPs)的方法。筛选了SP-ICP-MS检测海水中AgNPs时的最优驻留时间,通过探究海水基质对AgNPs检测的影响,确定了海水样品稀释倍数,并利用本方法对大连市近岸海域3个站位表层海水样品中的AgNPs进行测定。结果表明,仪器最优驻留时间为100μs, 150倍稀释海水样品可提高AgNPs浓度的测定准确度。本方法测定海水中AgNPs数量浓度检出限为9.75×10³ particles/mL,粒径检出限为12 nm,标称粒径50和100 nm AgNPs的平均加标回收率均大于70%。大连市近岸海域3个站位表层海水样品中均检测出AgNPs,数量浓度最大值为(2.1±0.004)×10⁶ particles/mL,最小值为(1.1±0.01)×10⁵ particles/mL,粒径分布在18～200 nm之间。本方法具有样品制备简单、分析速度快、颗粒物数量浓度检出限低等优点,为近岸海水中AgNPs的监测分析提供了可靠的分析方法。     

纳米银修饰电极差分脉冲伏安法测定盐酸金霉素

建立了快速测定盐酸金霉素(CTC)的方法。通过NaBH4还原法制备纳米银(AgNPs)溶胶,并利用X射线衍射和紫外-可见光谱进行表征。将制备好的AgNPs滴涂到玻碳电极表面制备修饰电极(AgNPs/GCE),研究了CTC在AgNPs/GCE上的电化学行为及伏安法测定,优化了缓冲溶液和pH等检测条件。结果表明,CTC在pH 3.3的柠檬酸-NaOH-HCl缓冲溶液中检测效果最佳。CTC在AgNPs/GCE上发生2个电子和2个质子的不可逆电化学氧化反应,且反应受吸附控制。最佳条件下,CTC的氧化峰电流与其浓度呈现良好的线性关系,线性范围为0.5~100μmol/L,检出限为0.14μmol/L。该修饰电极可用于河水样品检测。     

血红蛋白在溶胶-凝胶纳米银修饰电极上的直接电化学

运用溶胶-凝胶技术将血红蛋白(Hb)固定于纳米银(AgNPs)修饰的玻碳电极(GCE)表面,制得溶胶-凝胶血红蛋白纳米银修饰电极(Sol-Gel/Hb/AgNPs/GCE)。优化了修饰电极的制备条件,研究了该修饰电极在B-R缓冲溶液(pH=4.10)中的电化学行为,探讨了Hb在AgNPs修饰电极表面的直接电子转移机理。结果表明:AgNPs不仅保持了Hb的生物活性,而且通过它的催化效应,实现了Hb与电极之间的直接电子转移。进一步的实验结果显示,固定在纳米银修饰电极表面的Hb能保持其对H2O2的生物电催化活性。     

纳米银溶胶催化氧化-分光光度法快速测定水中汞

以聚乙烯吡咯烷酮作为分散剂,柠檬酸三钠作为还原剂,液相还原法合成纳米银(AgNPs)溶胶。采用AgNPs催化溶液中溶解氧氧化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺(TMB)后,生成蓝色的TMB氧化物(oxTMB),Hg~(2+)的存在会抑制AgNPs的催化效果,使体系蓝色变浅,从而达到监测水中Hg~(2+)的目的。方法对Hg2+具有良好的选择性。优化的条件如下:反应时间2min,反应温度20℃,2g·L~(-1) TMB溶液的用量200μL,AgNPs溶胶用量300μL。Hg~(2+)的线性范围为1×10~(-7)～1×10~(-6) mol·L~(-1),检出限为0.01 mg·L~(-1)。方法用于水样的分析,回收率为98.0%～102%,测定值的相对标准偏差(n=5)小于2.0%。     

纳米银对水中三价砷的催化氧化研究

纳米银由于具有优良的杀菌性能,越来越多地用到饮用水消毒等领域.其作为杀菌剂主要针对饮用水中细菌超标以及水处理膜组件中存在的膜污染（菌污染）等问题.然而,由于AgNPs具有良好的光催化活性,可能会影响水处理系统中共存无机砷[As（Ⅲ）和As（V）]的形态转化.本研究采用液相色谱-电感耦合等离子质谱联用技术（HPLC-ICP/MS）测定As（Ⅲ）和As（V）,系统考察了水相中AgNPs对As（Ⅲ）和As（V）的吸附性能,体系pH值、NOM及共存离子（以Ca²⁺为例）等环境因素以及AgNPs的粒径和包覆剂等对As（Ⅲ）形态变化的影响.结果表明,AgNPs对As（Ⅲ）不存在物理吸附,但对As（Ⅲ）的氧化具有明显的催化作用.体系pH大于7.0时,AgNPs开始呈现对As（Ⅲ）氧化的显著催化作用,NOM、Ca²⁺、光照等环境因素均在一定程度上促进As（Ⅲ）的形态转化.此外,该过程与AgNPs本身的性质密切相关,粒径越小其催化性越好,PVP/CTS包覆AgNPs对As（Ⅲ）的催化氧化反应速率常数（k＝15.82×10^－2 h^－1）为柠檬酸包覆AgNPs的2倍.最后,在实际环境水样中验证了AgNPs对As（Ⅲ）的催化氧化.以上研究结果表明,水处理系统中的AgNPs在杀菌抑菌的同时,还能够促使As（Ⅲ）向低毒As（V）的转化,为As污染的去除提供了新的思路.     

Ag@SiO2纳米颗粒的制备及其在H2O2检测上的应用

利用柠檬酸三钠还原硝酸银制备了银纳米颗粒(AgNPs),然后通过氨水水解正硅酸乙酯(TEOS)的方法,在AgNPs上沉积SiO2,制备出以Ag为核,SiO2为壳的复合纳米颗粒(Ag@SiO2).调节TEOS用量,可以控制SiO2层的厚度.根据AgNPs的局域表面等离激元共振(LSPR)效应,将制得的Ag@SiO2颗粒用于H2O2的检测,检测下限为1μmol/L,并可以通过控制SiO2层的厚度方便地调节Ag@SiO2颗粒与H2O2反应的速率.与传统方法相比,具有简单、快速、成本低的优点.分别运用TEM、紫外-可见分光光度计对反应前后Ag@SiO2颗粒形貌及反应过程中其LSPR吸收的变化进行了表征.     

纳米银的单颗粒-电感耦合等离子质谱法表征及其测定

建立单颗粒-电感耦合等离子体质谱法( SP-ICP-MS)测定稀溶液中纳米银颗粒粒度分布及纳米银颗粒数量浓度的方法。当停留时间为3 ms时,两个或多个纳米银颗粒同时进入检测器的可能性降至最低。采用5倍标准偏差迭代算法(5σ)区分纳米银颗粒信号和背景信号。采用SP-ICP-MS法测定3种商品级纳米银颗粒(30,50和100 nm)粒度分布和纳米颗粒浓度。结果表明：SP-ICP-MS法测定纳米银颗粒结果与纳米银的TEM值相近,可采用SP-ICP-MS法表征纳米银颗粒。本方法测定稀溶液中纳米银颗粒粒度检出限为25 nm,纳米银颗粒浓度检出限约为8×104个/L。将纳米银颗粒加入到自来水样品中并进行测定,获得相近的纳米银粒度分布及纳米颗粒浓度。本方法简单、快捷、灵敏度高,可为研究水环境中纳米银的风险评估提供可靠分析方法,并为饮用水中纳米银的监测提供分析技术。     

基于还原石墨烯/纳米银复合材料的电化学传感器测定双酚A

石墨烯特有的褶皱层状结构以及银纳米粒子良好的催化性能,使其在电化学方面具有良好的应用潜能.本研究以柠檬酸钠为还原剂,通过水热反应原位制备出还原石墨烯/纳米银复合材料(rGO/AgNPs),用于修饰玻碳电极,研究了双酚A的电化学行为.循环伏安法(CV)和方波伏安法(SWV)的实验结果表明,双酚A可以在rGO/AgNPs修饰电极表面发生快速的氧化还原反应,基于此实现了对双酚A的高灵敏检测.在最优条件下,双酚A的氧化峰电流与其浓度在0.1~40.0μmol/L范围内呈良好的线性关系(r2=0.996),检出限为50.7 nmol/L(S/N=3).将其用于实际环境和塑料样品中双酚A的检测,回收率为91.7%~102.9%.     

动力和盐度影响下长江口近岸沉积物中汞的再悬浮行为

利用PES(particle entrainment simulator)装置, 实验测定了不同的扰动强度和盐度条件下长江口近岸沉积物中Hg的再悬浮迁移和释放过程. 在盐度再悬浮试验中, 上覆水中HgD(溶解态Hg)和HgP(颗粒态Hg)含量分别在0.06~0.176 μg/L和0.033~0.723 μg/g之间变化, 在盐度×动力耦合再悬浮试验中, 上覆水中HgD和HgP含量分别在0.024~0.112 μg/L和0.05~0.958 μg/g之间变化. 在盐度较低(< 1‰)的水环境中, 动力条件是影响上覆水中Hg行为的重要因子, 动力条件改变后, 沉积物中的部分HgD和HgP存在短期释放行为, 但随扰动时间延长, 被扰动起来的悬浮颗粒对上覆水中的Hg起了较强的吸附作用. 当盐度在1‰以上时, 上覆水中的HgP出现解吸行为, 动力条件的耦合影响促进了Hg的解吸作用, 当动力条件达到250 r/min以上时, Hg的解吸作用增强, 上覆水中的HgD出现正通量, 表现为向上覆水的释放. 此外, 在较强动力条件下, 孔隙水中大量HgD的扩散释放也增加了其释放通量.     

聚合物存在下纳米银复合材料的制备与表征

以聚丙烯腈聚乙二醇嵌段共聚物PAN-b-PEG-b-PAN为稳定剂, 在超声辐照下成功地制备了分散性较好、尺寸均匀的纳米银颗粒. 用X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和热分析(TGA)等对制备的纳米银复合材料进行了表征. 红外结果表明超声辐照并没有破坏聚合物的链结构. 聚合物的引入, 对纳米银颗粒起到了很好的分散保护作用. 用低浓度的硝酸银溶液, 得到粒径较小的纳米银颗粒; 随着硝酸银浓度增大, 纳米银颗粒粒径也增大. 而聚合物的浓度增大时, 所得银纳米颗粒粒径减小. 对银纳米颗粒的形成机理进行了讨论.     

模板合成银纳米颗粒/DNA复合物：生物硫醇的高效荧光传感平台设计

金属纳米颗粒经常被用作纳米猝灭剂构建高效荧光传感平台.在本工作中,以FAM标记的DNA为模板,通过还原Ag＋制备得到银纳米颗粒（AgNPs）.由于AgNPs与DNA间稳固的结合,模板合成AgNPs呈现出很高的猝灭效率并可用作超猝灭剂以构建生物荧光传感平台.作为一种尝试,模板合成的DNA-AgNPs复合物被用作生物硫醇荧光检测.通过形成S-Ag键,硫醇与AgNPs发生作用并将FAM标记DNA从AgNPs表面取代下来,FAM荧光恢复.由于低的荧光背景信号,该传感器具有高信背比.此外,DNA-AgNPs复合物呈现出很好的稳定性,可应用于复杂的实际样品.为验证其在实际样品中检测生物硫醇的可行性,测定了人类尿样中的硫醇含量,其结果显示人类尿样中的硫醇总含量为229μM到302μM.为验证结果的可靠性,少量Cys被额外加入到尿样中,其回收率经测定为98%～103%.     

ZIF-8@PDMAPMA复合材料的构筑及其性能研究

采用分步法(路线I)和一步法(路线II和路线III)分别合成了金属有机框架(MOFs)/高分子复合材料(ZIF-8@PDMAPMA),并采用粉末X射线衍射(PXRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和热重分析(TGA)等对其进行了表征.ZIF-8@PDMAPMA复合材料由高分子柔性链包覆ZIF-8晶体颗粒形成核壳纳米颗粒,探讨了不同合成方法对其形貌的影响.ZIF-8@PDMAPMA纳米颗粒呈球状或类似ZIF-8晶体形状轮廓.反应体系中单体、有机配体以及反应过程中形成的高分子链均具有乳化作用,实现了对复合纳米材料粒径及其分布的有效控制,粒径仅50 nm,且分布均一.高分子柔性链对MOFs晶体颗粒的有效包裹导致ZIF-8@PDMAPMA对N₂吸附能力减弱.ZIF-8@PDMAPMA亲水性明显增强,从而使其在水中的分散性和稳定性得到明显改善,且粒径分布均一.同时,实现了ZIF-8@PDMAPMA对苯扎氯铵的有效负载和可控释放,最大负载量达到0.05 g/g,且释放率达到82%.动力学模拟结果显示,复合材料内部的ZIF-...     

pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒的制备及可控释放

选择带负电荷且溶解度和分子结构对pH值非常敏感的聚丙烯酸作为封堵分子, 采用静电吸附的修饰方法, 制备了pH响应的MCM-41型介孔二氧化硅纳米颗粒. 利用高倍透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射(XRD)、 傅里叶变换红外光谱(FTIR)及比表面积分析等手段表征了介孔二氧化硅纳米颗粒的物理化学性质. 以联钌吡啶染料分子作为模式客体分子, 研究了pH调控下的模式客体分子在介孔二氧化硅纳米颗粒中的包裹及释放行为. 结果表明, 该介孔二氧化硅纳米颗粒对pH具有很好的响应性; 在近中性条件下, 带正电的二氧化硅纳米颗粒通过静电吸附作用吸附带负电的聚丙烯酸, 导致介孔封堵, 使包载的染料分子几乎无释放; 客体分子的释放率随着pH值的降低而升高, 当pH≤5时, 染料分子显著释放, pH=1时客体分子的释放率高达98％, 可以实现对包载客体分子的控制释放. 该pH响应的介孔二氧化硅纳米颗粒载体具有制备简便、 价格低廉和包载量大等优点, 有望应用于药物的控制释放.