一种用于Hg制造技术

本发明专利技术公开一种用于Hg2+检测的光声检测探针及其制备方法，所述光声检测探针由金纳米颗粒和结合于所述金纳米颗粒表面的(11‑巯基十一烷基)‑三甲基溴化铵组成，所述金纳米颗粒和所述(11‑巯基十一烷基)‑三甲基溴化铵通过Au‑S键结合。本发明专利技术所述MTA‑GNPs光声检测探针对Hg2+具有专一且灵敏度高的特点。更重要的是，与传统的基于金纳米颗粒的比色检测系统相比，本发明专利技术设计的光声检测探针具有良好的稳定性和抗干扰性，可以应用于实际的Hg2+污染水样。

【技术实现步骤摘要】
一种用于Hg2+检测的光声检测探针及其制备方法
本专利技术涉及光声检测探针
，尤其涉及一种用于Hg2+检测的光声检测探针及其制备方法。
技术介绍
汞(水银)是一种常见的重金属污染物，即使在低浓度下也可能对人类和环境造成严重危害。汞离子(Hg2+)是自然界中汞的主要形式之一。目前，常见的Hg2+的检测方法主要包括气相色谱(GC)、高效液相色谱(HPLC)、质谱(MS)或电感耦合等离子体质谱(ICPMS)等。然而，这些方法对样品的前处理十分复杂，因此急需发展一种简单的方法用于Hg2+的检测。随着纳米技术的飞速发展，许多纳米材料如金纳米颗粒、银纳米颗粒、碳纳米材料、量子点和二氧化硅纳米颗粒等等已被广泛开发为用于Hg2+检测的生物传感器。这些生物传感器主要基于两种检测策略，包括比色和荧光检测。由于成本低、快速和无需使用任何仪器等特点，比色检测Hg2+引起了越来越多的关注。然而，在实际Hg2+污染水样中应用比色检测法的最大障碍是其色彩抗干扰能力差，因为实际水样通常是有色的或者是浑浊的。实际上，基于纳米材料的生物传感器不仅可以用于比色检测，还可以用于光声检测。光声检测主要利用内源性或外源性探针吸收激光能量引起的热膨胀而产生超声波，通过捕获和分析这些超声信号变化、强弱等等，从而实现待测物的检测。与光学相关的检测方法相比，光声检测对光散射信号不敏感，主要揭示光吸收的信息。通过使用理想的外源造影剂可以克服内源性信号(血红蛋白，脂质，水，黑色素等)在分析物中的干扰。光声检测技术的另一个优点是样品可以直接测量而无需预处理。因此，开发光声检测技术检测实际Hg2+污染水样是非常有意义的。然而，当前用于离子检测的光声探针的几乎都是由有机染料分子构成的，这些小分子光稳定性很差，容易光漂白和光降解。相反，无机纳米材料，尤其是金纳米材料等等具有良好的光稳定性，同时具有优异的光声响应性能。目前，基于金纳米材料的光声探针用于Hg2+检测还未见报道。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种用于Hg2+检测的光声检测探针及其制备方法，旨在解决现有Hg2+的检测系统稳定性差、色彩抗干扰性差，限制了对实际Hg2+污染水样的应用的问题。本专利技术的技术方案如下：一种用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述光声检测探针由金纳米颗粒和结合于所述金纳米颗粒表面的(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵组成，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵通过Au-S键结合。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵的摩尔比为1.2×10-6：1。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述金纳米颗粒选自金纳米棒、金纳米球、金纳米壳、金纳米笼、金纳米片、金纳米锥、金纳米星等等中的一种。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述金纳米颗粒为金纳米棒，所述金纳米棒的长度为20-26nm，直径为6-10nm。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述金纳米颗粒为金纳米棒时，所述光声检测探针的水力直径为53nm。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，检测Hg2+前，所述光声检测探针分散于pH为2.0-2.5的溶液中。一种本专利技术所述的用于Hg2+检测的光声检测探针的制备方法，其中，包括步骤：a)按照一锅无种子生长法制备金纳米颗粒，并配制成金纳米颗粒溶液；b)在惰性气体保护下，将(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵溶液和酸溶液依次加入金纳米颗粒溶液中，反应4-6小时后，得到所述光声检测探针。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针的制备方法，其中，步骤b)中，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵的摩尔比为1.2×10-6：1。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针的制备方法，其中，步骤b)中，所述酸为盐酸。所述的用于Hg2+检测的光声检测探针的制备方法，其中，步骤b)中，反应4小时。有益效果：本专利技术所述MTA-GNPs光声检测探针对Hg2+具有专一且灵敏度高的特点。更重要的是，与传统的基于金纳米颗粒的比色检测系统相比，本专利技术设计的光声检测探针具有良好的稳定性和抗干扰性，可以应用于实际的Hg2+污染水样。附图说明图1为本专利技术MTA-GNRs光声检测探针检测Hg2+的流程示意图；图2为实施例2中MTA-GNRs光声检测探针在加入Hg2+前后的紫外吸收变化图(A)、水力直径图(B)及TEM图(C-D)；图3为实施例3中MTA-GNRs光声检测探针对Hg2+特异性的光声检测图；图4为实施例4中MTA-GNRs光声检测探针对不同水样中Hg2+的光声检测图；图5为实施例5中MTA-GNRs光声检测探针对有色Hg2+污染水样的光声检测图。具体实施方式本专利技术提供一种用于Hg2+检测的光声检测探针及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种用于Hg2+检测的光声检测探针，其中，所述光声检测探针由金纳米颗粒(GNPs)和结合于所述金纳米颗粒表面的(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵(MTA)组成，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵通过Au-S键结合。本专利技术所述光声检测探针由金纳米颗粒(GNPs)和修饰于所述金纳米颗粒表面的(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵(MTA)组成的MTA-GNPs光声检测探针。所述MTA-GNPs光声检测探针对Hg2+具有特异性响应，当检测样品中存在Hg2+时可以显著增强所述MTA-GNPs光声检测探针的光声成像信号。这是因为在Hg2+的存在下，Hg2+对巯基的高亲和力，MTA小分子的巯基与Hg2+竞争性结合导致金纳米颗粒表面修饰的配体显著减少，引起金纳米颗粒聚集，从而放大整个体系的光声信号，最终达到检测Hg2+的目的。本专利技术所述MTA-GNPs光声检测探针对Hg2+具有专一且灵敏度高的特点。更重要的是，与传统的基于金纳米颗粒的比色检测系统相比，本专利技术设计的光声检测探针具有良好的稳定性和抗干扰性，可以应用于实际的Hg2+污染水样。具体地，所制得的纳米探针适用于不同的水样，包括纯化水、矿泉水、自来水和湖水，均能检测出其中所含Hg2+。具体地，所制得的纳米探针相比传统比色检测，可抗有色污染样品干扰，检测出其中所含Hg2+。具体地，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵的摩尔比为1.2×10-6：1。具体地，检测Hg2+前，所述光声检测探针分散于pH为2.0-2.5的溶液中，以保证探针的稳定性。例如，将所述光声检测探针分散于盐酸调节的pH为2.0-2.5的水溶液中。需说明的是，各种形貌的金纳米颗粒均适用于本专利技术，例如，所述金纳米颗粒可以选自金纳米棒、金纳米球、金纳米片、金纳米星等中的一种。下面以金纳米棒为例，对本专利技术作进一步地详细说明。结合图1所示，所述光声检测探针由特征吸收峰为780nm的金纳米棒(GNRs)和修饰于所述金纳米棒表面的(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵(MTA)组成的MTA-GNRs光声检测探针。本专利技术所述MTA-GNRs光声检测探针对Hg2+具有特本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述光声检测探针由金纳米颗粒和结合于所述金纳米颗粒表面的(11‑巯基十一烷基)‑三甲基溴化铵组成，所述金纳米颗粒和所述(11‑巯基十一烷基)‑三甲基溴化铵通过Au‑S键结合。

【技术特征摘要】
1.一种用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述光声检测探针由金纳米颗粒和结合于所述金纳米颗粒表面的(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵组成，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵通过Au-S键结合。2.根据权利要求1所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述金纳米颗粒和所述(11-巯基十一烷基)-三甲基溴化铵的摩尔比为1.2×10-6：1。3.根据权利要求1所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述金纳米颗粒选自金纳米棒、金纳米球、金纳米片、金纳米星中的一种。4.根据权利要求3所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述金纳米颗粒为金纳米棒，所述金纳米棒的长度为20-26nm，直径为6-10nm。5.根据权利要求3所述的用于Hg2+检测的光声检测探针，其特征在于，所述金纳米颗粒为金纳米棒时，所述光声检测探针的水力直径为53nm。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，黄艳，林静，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44