[发明专利]一种铬离子比色检测探针及其应用方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米检测技术领域，涉及一种铬离子比色检测探针及其应用方法。

背景技术

重金属离子特别是汞、铬、铅、铜等具有显著的生物毒性。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属制品等人为因素所致。以各种化学状态或化学形态存在的重金属，在进入环境或生态系统后就会存留、积累和迁移，造成危害。其中，铬是一种普遍的环境中重金属，具有高毒性，对人体健康造成严重的不良影响。目前，铬离子在皮革工业中是危害最为严重的污染物之一。铬通常以二种存在方式，分别是Cr³⁺和Cr⁶⁺。Cr⁶⁺剧毒，可通过空气进入人体，吸入六价铬化合物会对肺部和鼻腔造成伤害，达到一定量可致癌。过量的Cr⁶⁺也可对水生物有致死作用，Cr⁶⁺很容易被还原而得到Cr³⁺，而Cr³⁺由于它对人们的长期慢性反应作用而不易被发觉。

对于金属离子的检测，传统的方法电感偶合等离子体法（ICP）和原子吸收光谱法都是十分有效的，但是它们除了需要大型仪器以外，还需大量样品。此外还有利用络合剂和与离子形成有色络合物进行比色测定的方法，但其灵敏度低，重现性差，现在一般很少采用。比色分子探针技术应用于过渡金属及重金属离子的检测，可实现原位检测，但很多比色探针通常在有机溶剂中有较好的检测效果，而在水溶液中有一定的局限性。

针对以上问题，我们研究了一种利用功能化的金纳米颗粒用为比色探针来检测重金属离子的方法。本发明提供一种操作简单、快速定量检测重金属离子铬的方法。

发明内容

本发明的目的在提供一种铬离子比色检测探针，解决了现有的检测方法灵敏度低且有一定的局限性的问题。

本发明的另一个目的是提供一种铬离子比色检测探针的应用方法。

本发明为2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒在检测铬离子中的应用。铬离子为Cr³⁺或Cr⁶⁺。

一种制备权利要求1所述2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒的方法，其特征在于：将10mL的0.5mM氯金酸水溶液放入瓶中，在剧烈的搅拌下，快速加入4mL的2.5×10^-3M～1.25×10^-2M的2，6-吡啶二羧酸水溶液，搅拌两分钟后加入0.01M的NaBH₄溶液1.2mL，使混合溶液搅拌反应一小时，溶液颜色由无色变为红色，停止搅拌，所得溶液为2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒。

金纳米颗粒检测Cr³⁺的方法，将待测的样品与金纳米颗粒检测探针按体积比为1：1的量混合，2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒溶液在存在Cr³⁺时，由原来的红色溶液变为紫外或蓝灰色，从而达到检测目的。

金纳米颗粒检测Cr⁶⁺的方法，首先向待测的样品中加入抗坏血酸，目的是将Cr⁶⁺还原为Cr³⁺，将还原后的样品与金纳米颗粒检测探针按体积比为1:1的量混合，溶液颜色由原来的红色变为紫色，从而达到检测目的。

本发明的有益效果是灵敏度高、选择性好，检测限低。

附图说明

图1、2，6-吡啶二羧酸能化的金纳米颗粒的透射电镜图；

图2、新制备的2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒的紫外-可见吸收光谱图；

图3、比色探针检测不同浓度的铬离子的紫外-可见吸收光谱；

图4、比色探针检测不同金属离子的紫外-可见吸收光谱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明所述的比色检测探针为2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒。

2，6-吡啶二羧酸功能化的金纳米颗粒通过比色检测的方法，可检测出水溶液样品中含有的微量的重金属离子Cr³⁺或Cr⁶⁺。