胆酸修饰的银纳米粒溶液的制备方法及其应用_3

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7nm处的吸光度的比值R;
[0095]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;
[0096]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,即溶液h中磷酸二氢根离子的浓度未知,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。
[0097]银纳米粒溶液的颜色与其粒径大小及颗粒间距有关,当银纳米颗粒间距明显小于粒径,就容易发生团聚,并且发生颜色及一系列光学变化,宏观上溶液颜色由黄色变为红色或绿色。利用这一性质,在控制银纳米粒粒径的同时,结合各种表面改性方法,就可以设计出多种多样的银纳米粒传感器,从而实现对磷酸二氢根离子的快捷、无干扰检测。
[0098]本发明利用胆酸修饰的银纳米粒表面胆酸中羟基与磷酸二氢根离子间的氢键作用,使胆酸修饰的银纳米粒的粒径及颗粒间距发生变化,从而发生颜色及一系列光学变化,通过颜色变化可对磷酸二氢根离子进行快速识别和定性检测,通过紫外可见吸收光谱图的变化,得出线性方程,通过线性方程进行定量检测。
[0099]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。即通过线性方程可以检测的最低浓度。线性方程也可以写成R = 5.17392+(0.86942X lg[C])。
[0100]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:
[0101]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。
[0102]经实验发现,磷酸二氢根离子的最终浓度为6X 10—7_3 X 10—6mol/L的胆酸修饰的银纳米粒溶液的颜色变为棕褐色,磷酸二氢根离子的最终浓度大于3 X 10—6mol/L的胆酸修饰的银纳米粒溶液的颜色变为酒红色。
[0103]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7X10—Vol/L。即根据比色照片可以目测的最低浓度。
[0104]实施例4
[0105]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:
[0106]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;
[0107]步骤二、将AgNO3加入重量份数为90份的水中,形成浓度为IX 10—4mol/L的AgNO3水溶液;
[0108]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;
[0109]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0.012份的NaBH4,继续搅拌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份的步骤一中制备的胆酸溶液,继续搅拌2h,即得胆酸修饰的银纳米粒溶液。
[0110]其中,AgNO3水溶液与NaBH4的反应方程式如下:
[0111]2AgN03+4NaBH4+6H20^2Ag+2NaN03+2HB03+7H2
[0112]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。
[0113]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。
[0114]—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:
[0115]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;
[0116]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;
[0117]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;
[0118]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,即溶液h中磷酸二氢根离子的浓度未知,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。
[0119]银纳米粒溶液的颜色与其粒径大小及颗粒间距有关,当银纳米颗粒间距明显小于粒径,就容易发生团聚,并且发生颜色及一系列光学变化,宏观上溶液颜色由黄色变为红色或绿色。利用这一性质,在控制银纳米粒粒径的同时,结合各种表面改性方法,就可以设计出多种多样的银纳米粒传感器,从而实现对磷酸二氢根离子的快捷、无干扰检测。
[0120]本发明利用胆酸修饰的银纳米粒表面胆酸中羟基与磷酸二氢根离子间的氢键作用,使胆酸修饰的银纳米粒的粒径及颗粒间距发生变化,从而发生颜色及一系列光学变化,通过颜色变化可对磷酸二氢根离子进行快速识别和定性检测,通过紫外可见吸收光谱图的变化,得出线性方程,通过线性方程进行定量检测。
[0121 ]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。即通过线性方程可以检测的最低浓度。线性方程也可以写成R = 5.17392+(0.86942X lg[C])。
[0122]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:
[0123]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。
[0124]经实验发现,磷酸二氢根离子的最终浓度为6X 10—7_3 X 10—6mol/L的胆酸修饰的银纳米粒溶液的颜色变为棕褐色,磷酸二氢根离子的最终浓度大于3 X 10—6mol/L的胆酸修饰的银纳米粒溶液的颜色变为酒红色。
[0125]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7X10—Vol/L。即根据比色照片可以目测的最低浓度。
[0126]实施例5
[0127]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:
[0128]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;
[0129]步骤二、将AgNO3加入90mL的水中,形成浓度为I X 10—4mol/L的AgNO3水溶液;
[0130]步骤三、将0.294mg的柠檬酸钠溶于水中,形成浓度为10—Vol/L的柠檬酸钠溶液;[0131 ] 步骤四、在搅拌下向步骤二中制备的AgN03水溶液加入12mg的NaBH4,继续搅拌5min后,加入步骤三中制备的柠檬酸钠溶液及10yL的步骤一中制备的胆酸溶液,继续搅拌2h,即得胆酸修饰的银纳米粒溶液。制作流程如图8所示。
[0132]如图3中的曲线A所示,该胆酸修饰的银纳米粒溶液的紫外特征吸收峰为397nm。
[0133]如图1所示,从胆酸修饰的银纳米粒溶液的透射电子显微镜图中可以看出,该溶液分散性好,平均粒径为1nm0
[0134]取13份相同体积的胆酸修饰的银纳米粒溶液,用氢氧化钠和盐酸调节溶液的pH值为2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14后,进行紫外检测,得到调节?田直后的13份胆酸修饰的银纳米粒溶液的紫外可见吸收光谱图中在波长为397nm处的吸光度A397,如图2所示,横坐标为pH值,纵坐标为调节pH值后的13份溶液的紫外可见吸收光谱图中在波长为397nm处的吸光度A397。由此可见,在pH值为4-11范围内胆酸修饰的银纳米粒溶液的光学稳定性较强。
[0135]向12份4mL的胆酸修饰的银纳米粒溶液中分别加入0.028mL摩尔浓度为I X 10—4mo 1/L 的 H2PO4—,⑶ 32—,H ⑶ 3—,PO,,S042—,HSO3-,HSO4-,N03—,F—,Cl—,H2PO2—,Br03—后,混合均匀,静置20min后,进行紫外检测,得到加入磷酸二氢根离子及其他阴离子后的紫外可见吸收光谱图,如图3所示,曲线A为4mL胆酸修饰的银纳米粒溶液的紫外可见吸收光谱图,曲线B为加入H2P04—后的胆酸修饰的银纳米粒溶液的紫外可见吸收光谱图,其余的为加入C032—、HCO3-、PO,、SO42—、HSO3-、HSO4—、N03—、F—、C I—、H2PO2-、Br03—后的胆酸修饰的银纳米粒溶液的紫外可见吸收光谱图,可以明显看出曲线B相对于曲线A发生明显变化,同时溶液颜
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