[發明專利]一種CdS納米粒子基的納米顯色探針及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410571306.2
• 申請日: 2014-10-24
• 公開（公告）號: CN104330400A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 單云;張鳳
• 申請（專利權）人: 南京曉莊學院
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78;B82Y15/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術領域

本發明涉及納米顯色探針技術領域，特別涉及一種CdS納米粒子基的納米顯色探針及其制備方法和應用。

背景技術

伴隨著工業的快速發展，我國人民的生活水平也不斷地提高，但是生活質量還是令我們越來越擔心，工業的發展也導致很多環境問題，工業三廢的排放，污染了孕育我們的水源，水源有直接地污染了我們的食物，我國現以放慢經濟增長的腳步，著重整治污染問題，所以對廢水和廢氣的檢測處理已經刻不容緩。我國現以放慢經濟增長的腳步，2011年4月初，我國首個“十二五”專項規劃——《重金屬污染綜合防治“十二五”規劃》獲得國務院正式批復，防治規劃力求控制5種重金屬。其中，銅（Cu）及其化合物在環境中所造成的污染受到關注。銅離子是人體必須的微量元素，大過量的攝入會引發神經性疾病甚至癌癥。因此對廢水廢氣中銅離子的檢測對人們的生活意義重大。

重金屬一般以天然濃度廣泛存在于自然界中，但由于人類對重金屬的開采、冶煉、加工及商業制造活動日益增多，造成不少重金屬（如，鉛、汞、鎘、鈷等）進入大氣、水、土壤環境中，引起嚴重的環境污染。重金屬的污染主要來源于工業污染，其次是交通污染和生活垃圾污染。工業污染大多通過廢渣、廢水、廢氣排入環境，在人和動物、植物中富集，從而對環境和人的健康造成很大的危害。

重金屬污染具有隱蔽性、多源性、污染后果嚴重等特點，且重金屬殘留不易被降解，而是長期滯留在環境中，并通過食物鏈的生物放大作用進入生物體。雖然某些重金屬是人體必需的微量元素，但如果被大量攝入，在人體存留、積累和遷移，超過人體所能耐受的限度后，即可造成嚴重的生理損傷，引發多種疾病。還有以各種化學形態或化學狀態存在的重金屬，在進入環境后，如隨廢水排出的重金屬，即使濃度低，也可在藻類和底泥中積累，被水體生物的體表吸附，產生食物鏈濃縮，從而造成公害。人們在呼吸和食用了這些經過污染的物質以后，常常造成重金屬中毒。重金屬是環境污染中的一項主要污染源，嚴重影響生物的生存環境。所以，重金屬的檢驗與去除處理是非常重要的。

目前，監測痕量金屬銅離子的主要方法有原子吸收光譜（AAS）法、電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）、電感耦合等離子發射光譜法（ICP-AES）、電化學方法、酶抑制法、熒光比色法等。有一些方法已成功地應用在商業上，這些方法都是具有好的靈敏度、精密度、準確度、選擇性，不過對于大面積的國民生產生活的重金屬離子的在線監測則無法進行，隨著生物醫學、食品和環境工程地蓬勃發展，尋求一種快速、經濟方便的分析手段來實現重金屬離子的靈敏檢測意義重大。

目測比色法由于無需昂貴的儀器，快速簡便，是當前重金屬離子檢測研究領域中比較活躍的一個課題。近年來，納米技術的發展更為目測比色法的發展提供了契機。各種新型納米比色探針的開發為目測比色法注入了新的活力。例如，金、銀納米粒子已用于重金屬離子的靈敏檢測。半導體納米材料是一類具有巨大潛力的熒光材料，已被廣泛應用于生命物質的分析、生物體內的原位成像、疾病檢測等。與熒光性能研究的快速發展相比，半導體納米材料的顯色研究還處于起步階段。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種CdS納米粒子基的納米顯色探針，以期用于銅離子檢測。本發明的另一目的是提供上述CdS納米粒子基的納米顯色探針的制備方法。本發明還有一目的是提供上述CdS納米粒子基的納米顯色探針的應用。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種CdS納米粒子基的納米顯色探針，所述納米顯色探針具有核殼結構，核由CdS納米粒子構成，殼由鈷-多硫離子配合物構成；所述納米顯色探針能快速靈敏地對銅離子作出顯色響應，響應時間小于30S，裸眼顯色線性范圍為5mM~?5mM，檢測限為1mM。

所述的納米顯色探針對銅離子的檢測具有良好的檢測選擇性，K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Li⁺、、Mn²⁺、Mg²⁺、Sr²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺的存在對檢測沒有干擾。

所述的納米顯色探針的紫外可見吸收光譜在10nM?Cu²⁺離子存在下即可產生明顯的光譜變化，產生了一個位于294nm處的吸收新峰。

一種制備CdS納米粒子基的納米顯色探針的方法，包括以下步驟：