纳米银与其复合物的制备及在小分子检测中的应用

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金属纳米粒子因其独特的光学、电学、催化等性质,使其可以广泛的应用于小分子、金属离子等的分析检测。本文利用银纳米粒子(Ag-NPs)的电催化性质和光学性质,研究了其在双氧水、三聚氰胺及汞离子分析检测方面的应用,主要内容包含以下几个方面:  (1)基于苯环与碳纳米管之间较强的π-π共轭效应和醛基对银氨溶液的还原作用,利用吸附在碳纳米管上的香草醛分子原位还原[Ag(NH3)2]+,成功获得了纳米银/碳纳米管(Ag-NPs/CNTs)复合纳米材料。紫外可见吸收光谱和荧光光谱结果可以初步监测碳纳米管对香草醛分子的吸附及其表面银纳米粒子的形成。透射电镜表征进一步确认了碳纳米管负载小粒径银纳米颗粒的形成。所制备的纳米复合材料表现出较明显的荧光特性且对低浓度的 H2O2表现出较好的电催化还原能力。  (2)在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)保护下制得了深黄色的小粒径纳米银,此 Ag-NPs的粒径在 pH值为8.69的 BR缓冲溶液的作用下能够进一步减小,表面局域等离子体特征吸收峰蓝移且吸收峰的强度增大、吸收峰变窄,颜色变浅。加入三聚氰胺后,由于三聚氰胺中含孤对电子的氮原子和缺电子的 PVP之间通过电子供体和受体之间的相互作用引起了 Ag-NPs的聚集,从而导致 Ag-NPs吸光度降低、吸收峰红移以及颜色改变。基于此,建立了一种灵敏检测三聚氰胺的方法,线性回归方程为:DA=0.01574+0.2266 c(μmol/L),相关系数 r为0.9951,线性范围为5.0×10-8 M~2.0×10-6 M。  (3)利用 Na2S2O3对蓝色银纳米片的腐蚀作用,引起其粒径变小,从而使纳米银的颜色由蓝色变为黄色,最大吸收波长发生蓝移。当银纳米片溶液中有Hg2+存在时,由于Hg2+和S2O32-反应生成的HgS附着在银纳米片的表面,阻止了 S2O32-对银纳米片的腐蚀,这使银纳米片的颜色和形貌改变较小。当Na2S2O3浓度一定时,银纳米片的形貌、颜色及最大吸收波长随 Hg2+浓度的改变而改变。且波长的移动值与 Hg2+浓度成正比,据此原理,建立了一种简便的可视化检测Hg2+的方法。
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