金纳米粒子在重金属离子检测方面的应用研究

近年来,贵金属纳米材料由于其具有独特的光学性质、稳定性、生物相容性和自身的结构特性等优点,被广泛用于重金属检测领域。总结了近年来金纳米粒子在重金属离子检测方面的研究现状,最后对贵金属纳米材料在重金属离子检测中的发展前景进行了展望。     

磁性纳米粒子的制备及其在重金属离子处理中的应用

重金属离子污染已成为当前最重要的环境问题之一,建立有效去除和监测重金属离子的方法具有重大意义。磁性纳米粒子(MNPs)除了具有纳米粒子的体积小、表面积大、活性位点高等特点外,其本身具有的磁学特性使MNPs在分离科学领域具有独特的优势。近年来,MNPs在环境分析领域的应用逐渐增多,尤其是在重金属离子的处理方面。该文综述了共沉淀法、微乳液法、溶剂热法和热分解法等几种常见的磁性纳米粒子合成方法,重点讨论了磁性纳米粒子在常见重金属离子如Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)处理中的应用,并对该领域的发展前景进行了展望。     

磁性纳米粒子的制备及其在重金属离子处理中的应用

重金属离子污染已成为当前最重要的环境问题之一,建立有效去除和监测重金属离子的方法具有重大意义。磁性纳米粒子(MNPs)除了具有纳米粒子的体积小、表面积大、活性位点高等特点外,其本身具有的磁学特性使MNPs在分离科学领域具有独特的优势。近年来,MNPs在环境分析领域的应用逐渐增多,尤其是在重金属离子的处理方面。该文综述了共沉淀法、微乳液法、溶剂热法和热分解法等几种常见的磁性纳米粒子合成方法,重点讨论了磁性纳米粒子在常见重金属离子如Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)处理中的应用,并对该领域的发展前景进行了展望。     

纳米金的制备及其在重金属离子检测中的应用——一个分析化学综合性研究型实验

具有可控粒径、形貌纳米金的制备是近年来的一大研究热点。本实验以铯盐硼簇(Cs₂B₁₂H₁₂)为还原剂和包覆剂,成功在水相中将氯金酸还原制备了纳米级别的单分散纳米金颗粒。并将制备得到的纳米金胶体应用于重金属离子(Cr₃₊和Pb₂₊)的比色法检测中,进一步利用紫外可见光谱可以对重金属离子实现定量检测。通过该实验,可以让学生学习制备纳米金的方法,掌握利用紫外等多种分析手段对纳米粒子结构及性能进行表征的技能。     

N-乙酰基L-半胱氨酸单层保护的金纳米粒子和重金属离子作用的研究

以N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)为配体,用NaBH4还原HAuCl4制备了Au/NAC物质的量比为1∶3的NAC修饰的金纳米粒子(NAC-AuNPs)。用透射电镜、红外光谱和紫外-可见吸收光谱对其进行了表征,利用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法系统研究了Cu2+、Ag+、Hg2+及Pb2+与NAC-AuNPs的作用。研究结果表明:Ag+和NAC-AuNPs的作用方式是Ag+较牢固地附着在金纳米表面,荧光猝灭以静态猝灭为主;Cu2+和NAC-AuNPs表面的配体发生了作用,荧光猝灭主要为动态猝灭;Hg2+则是部分附着到金纳米表面,荧光猝灭表现为静态猝灭和动态猝灭都存在;Pb2+与金纳米几乎没有作用。并就重金属离子结构与其同金纳米粒子相互作用的关系进行了分析。     

金纳米粒子的合成、特性及其在生物医学检测中的应用研究进展

近年来,纳米技术越来越广泛的应用到各个领域,金纳米粒子因其具有许多优良的物理、化学及生物学性质而引起了人们特别的关注。本文综述了金纳米粒子几种经典的合成方法,以及基于金纳米粒子独特的理化性质在病原体、核酸蛋白质检测方面的最新研究进展。     

基于表面增强拉曼光谱的重金属离子检测

以对巯基苯甲酸为拉曼标记和自组装修饰分子, 在光亮金基底上修饰后作为检测基底, 在金纳米粒子表面修饰后获得具有表面增强拉曼光谱信号的标记金溶胶. 修饰的基底及纳米离子通过重金属离子与羧基端的配位而发生相互作用, 最终形成“金属基底-对巯基苯甲酸/重金属离子/对巯基苯甲酸-金属纳米颗粒”的三明治结构. 采用扫描电镜表征纳米粒子的组装及以表面增强拉曼光谱检测表面标记分子的信号, 以此实现重金属离子的检测. 以强螯合剂EDTA溶液淋洗三明治结构, 使重金属离子与金属基底以及纳米颗粒上的羧基的配位作用断裂, 获得可再次利用的修饰金基底.     

金纳米粒子的微波法合成及在蛋白质检测中的应用

通过对微波反应器中氯金酸和柠檬酸钠混合物进行直接加热,快速、一步合成了金纳米粒子.通过调节反应初始混合物中氯金酸与柠檬酸钠的比例,可获得不同粒径窄分散的金纳米粒子.进一步将所合成的金纳米粒子功能化,考察了其在蛋白质检测中的应用.     

基于金纳米粒子光学性质的比色传感器及其在食品安全检测中的应用

对金纳米粒子的合成方法的发展及其现状、金纳米粒子的光学性质及其功能化以及基于金纳米粒子光学性质的比色传感器的原理作了简要的回顾后,对其在食品安全检测领域在近十年间的应用概况作了综述,主要涉及重金属离子、DNA、致病菌、农药残留、抗生素等药物残留、有毒有害化学物质、真菌毒素等检测等七个方面,并对此领域的发展前景作了简要展望(引用文献59篇)。     

基于纳米粒子的比色检测及其在化学传感及生物检测的应用

基于纳米粒子的比色检测由于其简单性、多样性而备受关注。在该体系中,目标分析物直接或间接诱发纳米粒子的聚集和分散,从而可通过溶胶的颜色改变实现分析检测。该综述介绍了纳米粒子分散及聚集过程的物理现象,简单讨论了纳米粒子间的作用力,对两种作用机制(粒子间交联和非粒子间交联来调节纳米粒子的分散和聚集)进行了介绍。并对纳米粒子在重金属离子检测、生物检测等方面的应用及方法的分析特性进行了概述,对其未来发展趋势进行了展望。     

水体中重金属离子的检测方法研究进展

对应用于水体中重金属离子含量的检测方法如络合滴定法、分光光度法、化学发光法、电化学分析法、色谱法、光谱法和质谱法等得现状(主要在1985～2010年间发表的文献)及相关的原理和方法的特点作了综述(引用文献共61篇)。     

Highly Selective Colorimetric Detection of Copper Ions Using Cysteamine Functionalized Gold Nanoparticles

In this study, we designed a system of integrating gold nanoparticles and cysteamine to detect Cu2+ based on a colorimetric strategy. The quantified limit of detection towards Cu2+ is 0.4 µM, which is ～50 times lower than the maximum contamination level (～20 µM) in drinking water permitted by US environmental protection agency. The practicality of this system was further validated by detecting Cu2+ in different water samples.     

纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的应用

本文介绍了近年来纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的研究现状,分析了这些修饰电极的特点,重点阐述了纳米材料在重金属离子检测中的重要作用,列举了一些纳米材料修饰电极在重金属离子检测中的应用,最后对纳米材料修饰电极用于重金属离子的检测研究进行了简要评述和展望。     

Detection of Heavy Metal Ions Using Synthesized Amino Thiol Surfactants Assembled on Gold Nanoparticles

In this work, we synthesized amino thiol surfactants, namely, 10-(4-aminophenoxy)-decane-1-thiol and 12-(4-aminophenoxy)-dodecane-1-thiol. The self-assembling of the synthesized surfactants on gold nanoparticles (AuNPs) was investigated using different techniques such as ultraviolet analysis, x-ray diffraction, and transmission electron microscopy. The synthesized surfactants show the ability to assemble on gold nanoparticles and form stable nanostructure with it. We used the synthesized surfactants and their nanostructures with gold nanoparticles for the detection of Zn and Ni ions in aqueous solution using the ultraviolet spectrophotometer technique. The synthesized amino thiol surfactants showed the ability to detect Zn and Ni ions at low concentration. The results showed that gold nanoparticles can enhance the detection of Zn and Ni ions using the nanostructures of the synthesized surfactants.     

络合剂在超临界CO_2络合萃取重金属离子中的研究进展

本文综述了络合剂在超临界CO2萃取重金属离子中的应用状况,分析并概括了不同类型络合剂在超临界CO2萃取重金属离子应用中的萃取范围、萃取效果以及优缺点,最后对络合剂的发展前景进行了展望。     

水中重金属离子电富集样品处理技术

提出了一种低浓度重金属离子溶液的快速富集净化处理方法。目标金属离子首先络合为负离子,在正电压牵引下,金属络合离子到达离子膜表面,在膜表面阴离子层吸引下通过阳离子交换膜,并在受体溶液中再次络合为阴离子络合物,在电场作用下向阳极区移动。富集电流为1.5mA,汞离子、镉离子的富集时间分别为20,60min,水样中汞离子、镉离子的富集倍数分别为10.5,3.2倍。本方法避免了液膜稳定性缺陷。     

重金属离子富集检测的微量热研究

采用微量热技术对重金属离子的富集检测过程进行了研究. 采用流动注射分析法研究了重金属离子进样顺序、 样品进样流速和载体树脂颗粒粒径对重金属离子抑制脲酶催化反应的影响, 优化了脲酶及重金属离子进样量, 获得了脲酶固定化及重金属离子富集条件的优化参数. 结果表明, 在低流速(0.1 mL/min), 载体树脂颗粒粒径为0.5～0.6 mm, 脲酶进样量为3 mL, 重金属离子进样量为5 mL的条件下, 先进行重金属离子的富集, 再检测其对固定化脲酶催化反应的影响可得到较好的检测效果. 在实验浓度范围内, 4种重金属离子对脲酶催化反应的影响顺序为砷离子>铜离子>镉离子>铅离子. 本文对重金属离子进行了适当的富集, 降低其检测下限, 为采用微量热法进行重金属离子的快速检测提供了理论依据.