[發明專利]一種雙色熒光金銅復合納米簇的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710436899.5
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107290313A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 黃昊文;張凌陽;譚芳;謝小雪;鄧克勤;夏曉東
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙)43108
• 代理人: 冷玉萍

技術領域

本發明涉及一種雙色熒光金銅復合納米簇的制備方法，基于這種金銅復合納米簇能在單一波長光激發下發射兩種不同顏色的熒光，實現比率熒光探針對汞離子及汞化合物的高靈敏度檢測。

背景技術

隨著越來越多納米材料制備方法的出現，貴金屬納米簇成為了越來越重要的一類材料。金屬納米簇作為一種近些年來發現的新型納米材料，一般由幾個到幾十個金屬原子構成的相對穩定的納米結構，其尺寸一般為幾個納米。納米簇的顆粒尺寸與電子的費米波長相當時，因為量子尺寸效應，使能級變得不連續，就可受激發生電子躍遷而產生較強熒光。因此，與傳統有機染料和量子點相比，金屬納米簇除具有優良的熒光性能外，還具有粒徑小、生物相容性好、無毒、對環境友好、良好的催化性等優點。由于相比于單一組分貴金屬納米簇表現出的光電性質，金屬復合納米簇可在一定程度上形成具有獨特性質的新型金屬納米簇，復合納米簇越來越受到人們的重視，且使得他們應用廣泛，如催化、傳感、電子應用、醫療診斷等等。到目前為止，有很多關于貴金屬納米簇的制備方法被研究出來，但是相對來說，貴金屬復合納米簇的制備方法少見，所以一種簡單的金屬復合納米簇的制備方法受到人們的期待，發展新的方法和技術制備金銅復合納米簇對環境分析的快速發展有著重要的現實意義。

熒光分析法具有檢測靈敏度高、檢測速度快、選擇性強、使用簡便、測定結果穩定等優勢，在環境分析中得到廣泛應用，但它結果的精確性容易受到外部環境，檢測底物和光漂白、探針負載和留存等因素的影響。比率熒光法是以兩個不同波長處熒光強度的比值作為相應信號以確定目標物含量的一種新型檢測技術，比率熒光技術的出現正好克服了熒光分析法的不足。因其不受光源強度和儀器靈敏度的影響，比率熒光探針的靈敏度、選擇性和動態范圍大大提高，所以設計比率熒光探針具有重要的實際意義。

重金屬元素具有生物富集性，水體中的重金屬元素容易被魚類等生物體吸收和積蓄，通過生物鏈在人體內積累，對人體健康造成嚴重的危害，因此，發展環境樣品中微量重金屬的檢測方法具有重要意義。汞離子作為一種有毒的重金屬離子，會對人體的健康造成很大的危害，嚴重損傷人的神經系統以及肝臟系統。傳統的檢測方法如原子光譜法、電化學分析法等由于儀器昂貴或操作繁瑣，分析周期長等問題，難以滿足實際應用的需求。金屬納米簇具有優良的光學性質，熒光強度能選擇性地對某些金屬離子響應，可以在微量檢測中用以提供熒光信號，因此金屬納米簇在金屬含量的測定方面的應用備受關注。

本發明通過水熱法制備了一種新型的金銅復合納米簇，且基于它的熒光對汞離子及汞化合物選擇性響應，建立了高靈敏度檢測汞的檢測方法。

發明內容

本發明的目的旨在建立一種雙色熒光金銅復合納米簇的制備，通過這種雙色熒光建立一種比率型熒光探針檢測汞離子和汞化合物的方法；這種復合納米簇在單一波長激發下能發出綠色和橙紅色的雙色熒光，而綠色熒光對金屬離子幾乎沒有響應，但汞離子及其化合物能使橙紅色熒光強度顯著降低甚至發生猝滅，從而實現對汞的熒光選擇性響應，建立比率型熒光探針檢測汞離子及汞化合物，該方法快速簡便、易于操作、靈敏度高。

本發明的目的是通過下述方式實現的：

一種雙色熒光金銅復合納米簇的制備方法，包括如下步驟：

以氯金酸溶液、硝酸銅溶液和谷胱甘肽為原料，在油浴加熱條件下反應，得到雙色熒光金銅復合納米簇，經后處理得到純凈的金銅復合納米溶液。

進一步地，氯金酸、硝酸銅、谷胱甘肽的物質的量之比優選為0.01～0.05：0.01～0.05：0.05～0.2。

進一步地，反應的溫度優選60～120℃，反應的時間優選為12～48小時。

在單一激發波長下，金銅復合納米簇能同時發出綠色(450nm)和橙紅色(580nm)兩種熒光，而綠色熒光表現出對金屬離子的惰性，但橙紅色熒光能選擇性響應汞離子及汞的化合物。比率熒光法是以兩個不同波長處熒光強度的比值作為相應信號以確定目標物含量的一種新型檢測技術，這種比率熒光技術不受光源強度和儀器靈敏度的影響，熒光探針的靈敏度、選擇性和動態范圍大大提高。它正好克服了單一熒光檢測響應帶來的精確性容易受到外部環境影響、檢測底物和光漂白、探針負載和留存等因素。

上述的雙色熒光金銅復合納米簇為新型的復合材料，應用于對汞離子或/和汞化合物的熒光檢測中，能實現靈敏且準確的檢測，所述的汞化合物包括難降解的汞化合物在內，所述的難離解汞的化合物涉及汞絡合物和有機汞等解離常數小的含汞化合物。