[发明专利]一种检测水样中银离子的方法

说明书

本发明涉及纳米生物材料和分析化学技术领域，具体涉及一种检测水样中银离子的方法，所述方法包括向含有银离子的水样中加入谷胱甘肽溶液，再加入二氧化锰纳米片溶液，酸性条件下充分混合，加入3,3’,5,5’‑四甲基联苯胺溶液，即得反应液；测量反应液的吸光度，计算出水样中银离子的含量。本方法准确度高、操作简单、检测时间短、成本低，并且能检测极低浓度的银离子溶液。

技术领域

本发明涉及纳米生物材料和分析化学技术领域，具体涉及基于二 氧化锰纳米片和谷胱甘肽调节的一种检测水样中银离子的方法。

背景技术

传统银离子的检测方法包括电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)、 原子吸收光谱(AAS)和原子发射光谱(AES)。尽管ICP-MS，AAS 和AES这些检测方法可以用于痕量银离子的检测，但是这些检测方法 存在成本高，耗时，技术复杂，需要专业操作等缺点，使其在实际生 产生活中的应用受到较大的限制。

由于纳米金有较高的消光系数和受距离影响的光学性质，因此基 于功能化金纳米粒子的比色传感器检测法(AuNPs)现在受到了广泛关 注。但是，利用纳米金的聚集发展的比色法虽然很强大，却很难实现 痕量银离子的检测。除此之外，该方法还需要制备复杂的探针，在实 际试验中，所制备的探针在选择性和灵敏性都难以达到预期效果。

发明内容

基于上述技术背景，本发明提出一种简单、快速、可肉眼识别的 检测水样中银离子的方法，所述方法为：将银离子溶液加入谷胱甘肽 溶液，再加入二氧化锰纳米片溶液，酸性条件下充分混合，加入3,3’, 5,5’-四甲基联苯胺溶液，即得反应液；测量反应液的吸光度，计算 出水样中银离子的含量。

具体步骤如下：

步骤一：配制n个不同浓度的银离子溶液，制备n个反应液；测量 各反应液的吸光度，绘制回归曲线，计算出标准线性方程；

所述反应液的制备步骤具体为：将银离子溶液加入谷胱甘肽溶 液，再加入二氧化锰纳米片溶液及酸性缓冲溶液，充分混合，加入3, 3’,5,5’-四甲基联苯胺溶液，即得反应液；

步骤二：采集待检测水样，预处理后，采用步骤一相同的方法制 备反应液，测量吸光度，根据步骤一所获得的线性方程计算待检测水 样中银离子的浓度。

所述谷胱甘肽可简称为GSH；

所述3,3’,5,5’-四甲基联苯胺可简称为TMB；

本发明是采用单层二氧化锰(MnO₂)纳米片作为人工模拟酶，3， 3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)溶液为无色，在500nm到800nm的波 长范围内没有吸收；在酸性条件下，二氧化锰纳米片可以催化氧化无 色的TMB转化成蓝色的氧化产物；若是加入还原型谷胱甘肽(GSH)， GSH可以将MnO₂纳米片还原为Mn²⁺，致使MnO₂纳米片的解离；从而 抑制了TMB的转化反应，溶液依旧为无色。由于银离子和GSH会特异 性结合，银离子可以阻碍GSH对MnO₂纳米片的还原，从而致使MnO₂纳米片的催化氧化活性恢复。以MnO₂纳米片、GSH和TMB的反应液 作为空白，加入银离子，反应液会变为蓝色。而且银离子的浓度与TMB 的氧化产物是相关的，银离子的浓度和蓝色的氧化态TMB有线性关 系。因此可以通过检测TMB氧化产物吸光度来定量检测银离子。

所述线性方程，根据不同浓度的银离子溶液与空白对照品的吸光 度之差，计算得出；所述空白对照品即不加入银离子，传感器检测到 的为无色。

反应方程式为MnO₂+2GSH+2H⁺→Mn²⁺+GSSG+2H₂O