胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法及其应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种银纳米粒溶液的制备方法及其应用。更具体地说，本发明涉及一种胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法及其应用。
【背景技术】
[0002]磷酸二氢根作为磷酸盐阴离子之一，可以与钠、钾等金属离子形成盐。例如，磷酸二氢钠，固体，易溶于水，不溶于有机溶剂，在空气中吸潮。常被用于锅炉水处理、酸度缓冲剂、洗涤剂、制焙粉、云母片砌合、染料助剂，制革、电镀等，也是食品中磷酸二氢钠、酸式焦磷酸钠和六偏磷酸钠的原料。此外磷酸二氢钠在食品和饮料中还可以作为缓冲剂、乳化剂、营养剂等。还有另外一种磷酸盐:磷酸二氢钾，主要被用于医药、食品工业及制造偏磷酸盐；在农业上被用作高效复合肥，是配制N、P、K三元复混肥的优质基础原料。磷酸二氢根离子在工业、农业、食品等领域发挥重要的作用，在化学、生物学、医药科学和环境科学中起着关键的作用，因此对磷酸二氢根离子的识别尤为重要。
[0003]目前对磷酸二氢根离子的检测方法主要有超高效液相色谱、离子色谱、电感耦合等离子体质谱、荧光光谱法和电化学等方法，这些技术虽然灵敏又准确，但需对样品进行繁琐的处理，耗时、耗力，且所需仪器大都很昂贵，需要专业技术人员的操作和维护，成本高。因此在现场检测的应用中受到了很大的限制。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提供一种胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法，该方法简便可行、工艺条件稳定、重现性好、所用试剂安全易得，通过简单的一锅法一步反应就能得到表面功能化的银纳米粒溶液。由该方法制备的胆酸修饰的银纳米粒溶液单分散性好、颗粒均匀、性能稳定、光学性质优良。
[0005]本发明的还一个目的是提供一种应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法，该方法用于对磷酸二氢根离子的可视化及定量检测，检测中选择性和抗干扰性好，方法简便、快捷、易于操作。
[0006]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一、将胆酸加入到体积分数为70%的乙醇水溶液中，形成浓度为10—3H1VL的胆酸溶液；
[0008]步骤二、将AgNO3加入重量份数为90份的水中，形成浓度为5X10^-5X 10—3mol/L的AgNO3水溶液；
[0009]步骤三、将重量份数为0.000294份的柠檬酸钠溶于水中，形成浓度为10—2mol/L的柠檬酸钠溶液；
[0010]步骤四、在搅拌下向步骤二中制备的AgNO3水溶液加入重量份数为0.005-0.012份的NaBH4，继续搅拌l_5min后，加入步骤三中制备的柠檬酸钠溶液及重量份数为4.3-8.5份的步骤一中制备的胆酸溶液，继续搅拌0.5-5h，即得胆酸修饰的银纳米粒溶液。
[0011]—种应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法，包括以下步骤:
[0012]步骤1.1、向4mL胆酸修饰的银纳米粒溶液中加入0.028mL不同浓度的含磷酸二氢根离子的溶液，混合均匀，放置20min后，分别得到磷酸二氢根离子的最终浓度为Omol/L的溶液a、2 X 10—6mol/L的溶液b、3 X 10—6mol/L的溶液c、5 X 10—6mol/L的溶液d、6 X 10—6mol/L的溶液e、7X 10—V)l/L的溶液f、1 X 10—5mol/L的溶液g，备用；
[0013]步骤1.2、对步骤1.1中的每份溶液进行紫外检测，得到每份溶液对应的紫外可见吸收光谱图，分别计算出每份溶液对应的紫外可见光吸收光谱图中在波长为568nm和397nm处的吸光度的比值R;
[0014]步骤1.3、以步骤1.2中的每份溶液对应的紫外可见光吸收光谱图中在波长为568nm和397nm处的吸光度的比值R为纵坐标，以10为底数的每份溶液的摩尔浓度的对数IgC为横坐标，绘制标准曲线并计算线性方程；
[0015]步骤1.4、向4mL胆酸修饰的银纳米粒溶液中加入0.028mL未知浓度的含磷酸二氢根离子的溶液，混合均匀，放置20min后，得到溶液h，对所述溶液h进行紫外检测，得到所述溶液h对应的紫外可见吸收光谱图，再计算出所述溶液h对应的紫外可见吸收光谱图中在波长为568nm和397nm处的吸光度的比值，将其带入步骤1.3中得到的线性方程中，计算得到所述溶液h中磷酸二氢根离子的摩尔浓度。
[0016]优选的是，所述的应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法中，所述线性方程为R = 5.17392+0.86942 X Ig C，其检测限为4X 10—7mol/L。
[0017]优选的是，所述的应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法中，还包括:
[0018]对步骤1.1中的每份溶液进行比色检测，其中，所述溶液a为黄色，所述溶液b和所述溶液c为棕褐色，所述溶液d、所述溶液e、所述溶液f和所述溶液g的颜色为酒红色。
[0019]优选的是，所述的应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法中，所述胆酸修饰的银纳米粒溶液对磷酸二氢根离子的比色检测限为7 X 10—7mol/L。
[0020]本发明至少包括以下有益效果:
[0021]—、本发明的制备方法简便可行、工艺条件稳定、重现性好、所用试剂安全易得，通过简单的一锅法一步反应就得到表面功能化的银纳米粒溶液。
[0022 ] 二、本发明制备的胆酸修饰的银纳米粒溶液颗粒均匀，在水中单分散性好，溶液颜色为亮黄色，粒径为3_15nm，紫外共振吸收峰在390-410nm。稳定性好，存放一个月后，其性能基本没有改变。
[0023]三、本发明制备的胆酸修饰的银纳米粒溶液对一些常见的阴离子不发生可视性颜色变化和光学变化，从而实现了对磷酸二氢根的选择性检测。
[0024]四、本发明制备的胆酸修饰的银纳米粒溶液在一些常见的阴离子存在下仍然可以实现对磷酸二氢根离子的选择性检测，具有较好的抗干扰能力。
[0025]五、本发明在检测过程中通过明显颜色变化和紫外可见吸收光谱图的变化对磷酸二氢根离子进行识别和检测，该方法简便快捷，易于操作。
[0026]六、本发明提供的制备方法可操作性好，一般实验室均有条件完成操作。所制备的胆酸修饰的银纳米粒溶液可通过可视性的颜色变化实现对磷酸二氢根离子的快速识别和检测，可以广泛应用于分析检测中。
[0027]本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
[0028]图1为本发明实施例5中胆酸修饰的银纳米粒溶液的透射电子显微镜图；
[0029]图2为本发明实施例5中胆酸修饰的银纳米粒溶液在不同pH值下的紫外可见吸收光谱图中在波长为397nm处的吸光度；
[0030]图3为本发明实施例5中向胆酸修饰的银纳米粒溶液中分别加入相同体积和浓度的磷酸二氢根离子及其他阴离子后的紫外可见吸收光谱图；
[0031 ]图4为本发明实施例5中向胆酸修饰的银纳米粒溶液中分别加入相同体积和浓度的干扰离子后的紫外可见吸收光谱图；
[0032]图5为本发明实施例5中向胆酸修饰的银纳米粒溶液中分别加入相同体积不同浓度的磷酸二氢根离子后的紫外可见吸收光谱图；
[0033]图6为本发明R与IgC的线性关系图；
[0034]图7为本发明实施例5中溶液i的紫外可见吸收光谱图；
[0035]图8为本发明制备胆酸修饰的银纳米粒溶液的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0036]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0037]需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0038]实施例1
[0039]本发明提供一种胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法，包括以下步骤:
[0040]步骤一、将胆酸加入到体积分数为70%的乙醇水溶液中，形成浓度为10—3mol/L的胆酸溶液；
[0041 ] 步骤二、将AgNO3加入重量份数为90份的水中，形成浓度为5 X 10—5mol/L的AgNOwK溶液；
[0042]步骤三、将重量份数为0.000294份的柠檬酸钠溶于水中，形成浓度为10—Vol/L的柠檬酸钠溶液；
[0043]步骤四、在搅拌下向步骤二中制备的Ag N O 3水溶液加入重量份数为0.0 O 5份的NaBH4,继续搅拌Imin后，加入步骤三中制备的柠檬酸钠溶液及重量份数为4.3份的步骤一中制备的胆酸溶液，继续搅拌0.5h，即得胆酸修饰的银纳米粒溶液。
[0044]其中,AgNO3水溶液与NaBH4的反应方程式如下:
[0045]2AgN03+4NaBH4+6H20^2Ag+2NaN03+2HB03+7H2
[0046]本发明采用硼氢化钠还原法，以硝酸银作为银源，硼氢化钠作为还原剂，去离子水作为反应溶剂，首先生成裸露的银纳米粒，以胆酸和柠檬酸钠作为稳定剂，胆酸和柠檬酸钠分子结构中均含有羧基，用于银纳米粒的表面修饰，从而一锅反应制得胆酸修饰的银纳米粒溶液。
[0047]裸露的银纳米粒表面缺电子，胆酸和柠檬酸钠的分子结构中均含有羧基，羧基可以提供电子，裸露的银纳米粒表面会吸附含羧基的胆酸和柠檬酸钠，从而得到胆酸修饰的银纳米粒溶液。
[0048]—种应用胆酸修饰的银纳米粒溶液检测磷酸二氢根离子的方法，包括以下步骤:
[0049]步骤1.1、向4mL胆酸修饰的银纳米粒溶液中加入0.028mL不同浓度的含磷酸二氢根离子的溶液，混合均匀，放置20min后，分别得到磷酸二氢根离子的最终浓度为Omol/L的溶液a，即溶液a中无磷酸二氢根离子、2 X ΙθΛιοΙ/L的溶液b、3 X 10—6mol/L的溶液c、5 X 10—6mol/L的溶液d、6X 10—V)l/L的溶液e、7X ΙθΛιοΙ/L的溶液f、1 X 10—5mol/L的溶液g，备用；
[0050]步骤1.2、对步骤1.1中的每份溶液进行紫外检测，得到每份溶液对应的紫外可见吸收光谱图，分别计算出每份溶液