CN110540834B - 一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法及其应用 - Google Patents

一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种对2,4‑二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法及其应用，取1.00mL、10mM的AgNO3溶液于夹套烧杯中，在剧烈搅拌下加入6.00mL、5mM头孢哌酮钠CFP溶液，同时加入1.50mL超纯水，于85℃避光反应1h后加入1.50mL、0.1M抗坏血酸溶液，于85℃继续反应3h，将反应液通过0.45μm的PTFE膜过滤，1kDa透析袋透析，于4℃避光保存备用。本发明基于该银纳米簇与2,4‑二硝基酚之间的特异性响应，构建了测定痕量2,4‑二硝基酚的荧光分析法，线性浓度范围0‑15μg/mL，检出限为0.06μg/mL，相对标准差为1.73%，具有较好的应用前景。

Description

一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法及其 应用
技术领域
本发明属于银纳米簇的合成及2,4-二硝基酚的选择性检测技术领域，具体涉及一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法及其应用。
背景技术
2,4-二硝基酚是一种优先污染物，在水环境中广泛存在。常用的测定硝基酚类化合物方法有气相色谱法、液相色谱法、电化学分析法等。
荧光银纳米团簇（AgNCs）是一种新兴的荧光纳米材料，具有广阔的应用前景，银纳米团簇已经被证明可以作为光学传感、生物标记、单分子显微镜的优良荧光团簇。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种合成方法简便、反应条件温和且荧光性能优异的对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法，该银纳米簇（AgNCs@CFP）能够对2,4-二硝基酚特异性响应，故能够用于选择性检测地表水样中2,4-二硝基酚。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法，其特征在于具体步骤为：取1.00mL、10mM的AgNO3溶液于夹套烧杯中，在剧烈搅拌下加入6.00mL、5mM头孢哌酮钠CFP溶液，同时加入1.50mL超纯水，于85℃避光反应1h后加入1.50mL、0.1M抗坏血酸溶液，于85℃继续反应3h，将反应液通过0.45μm的PTFE膜过滤，1kDa透析袋透析，于4℃避光保存备用。
本发明所述的对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇在选择性检测地表水样中2,4-二硝基酚中的应用，其特征在于具体过程为：取0.20mL的AgNCs@CFP，依次加入0.50mL、pH=8的BR缓冲溶液和待测地表水样，定容至4.00mL，于30℃温育10min，激发波长330nm，测定混合体系的荧光强度；对2,4-二硝基酚线性浓度范围为0-15μg/mL，回归方程为(F0-F)/F=0.2157C2,4-DNP-0.0929，F0和F分别为AgNCs@CFP体系加入2,4-二硝基酚前后的荧光强度，相关系数R2=0.9914，检出限LOD为0.06μg/mL，相对标准差为1.73%。
本发明基于该银纳米簇与2,4-二硝基酚之间的特异性响应，构建了测定痕量2,4-二硝基酚的荧光分析法，线性浓度范围0-15μg/mL，检出限为0.06μg/mL，相对标准差为1.73%，具有较好的应用前景。
附图说明
图1是存放时间对AgNCs@CFP荧光性能的影响。4℃下保存AgNCs@CFP一个月，荧光强度为初始值的101.06%，这证明了AgNCs@CFP具有良好的稳定性。
图2是pH对AgNCs@CFP荧光性能的影响。随着pH的增大荧光强度逐渐降低，pH对银纳米簇的荧光性能影响显著。
图3是氯化钠浓度对AgNCs@CFP荧光性能的影响。NaCl的浓度在0-300 mM范围内，AgNCs@CFP的荧光强度几乎没有发生变化。
图4是曝光时间对AgNCs@CFP荧光性能的影响。AgNCs@CFP在紫外灯下照射90 min后，AgNCs@CFP的荧光强度与初始值相比仅变化了6.54%。
图5是AgNCs@CFP的激发和发射光谱。AgNCs@CFP的荧光激发波长为330nm，发射波长为403nm。
图6是AgNCs@CFP，CFP和AgNO3的紫外可见吸收光谱。AgNCs@CFP的吸收峰在227nm处，CFP吸收峰在263nm处，这证明AgNCs@CFP成功合成。
图7是AgNCs@CFP选择性及抗干扰能力分析图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
AgNCs@CFP的制备
取1.00mL、10mM的AgNO3溶液于夹套烧杯中，在剧烈搅拌下加入6.00mL、5mM头孢哌酮钠（CFP）溶液，同时加入1.50mL超纯水，于85℃避光反应1h后加入1.50mL、0.1M抗坏血酸（AA）溶液，于85℃继续反应3h，将反应液通过0.45μm的PTFE膜过滤，1kDa透析袋透析后于4℃避光保存备用。
AgNCs@CFP的荧光性能与表征
图1是存放时间对AgNCs@CFP荧光性能的影响。4℃下保存AgNCs@CFP一个月，荧光强度为初始值的101.06%，这证明了AgNCs@CFP具有良好的稳定性。
图2是pH对AgNCs@CFP荧光性能的影响。随着pH的增大荧光强度逐渐降低，pH对银纳米簇的荧光性能影响显著。
图3是氯化钠浓度对AgNCs@CFP荧光性能的影响。NaCl的浓度在0-300mM范围内，AgNCs@CFP的荧光强度几乎没有发生变化。
图4是曝光时间对AgNCs@CFP荧光性能的影响。AgNCs@CFP在紫外灯下照射90min后，AgNCs@CFP的荧光强度与初始值相比仅变化了6.54%。
图5是AgNCs@CFP的激发和发射光谱。AgNCs@CFP的荧光激发波长为330nm，发射波长为403nm。
图6是AgNCs@CFP，CFP和AgNO3的紫外可见吸收光谱。AgNCs@CFP的吸收峰在227nm处，CFP吸收峰在263nm处，这证明AgNCs@CFP成功合成。
2,4-二硝基酚（2,4-DNP）的测定方法
取0.20mL的AgNCs@CFP，依次加入0.50mL的BR缓冲溶液（pH=8）和一定量的2,4-DNP，定容至4.00mL，于30℃温育10min，激发波长330nm，测定混合体系的荧光强度。对2,4-二硝基酚（2,4-DNP）线性浓度范围为0-15μg/mL，回归方程为(F0-F)/F = 0.2157C2,4-DNP-0.0929，F0和F分别为AgNCs@CFP体系加入2,4-二硝基酚（2,4-DNP）前后的荧光强度，相关系数R2=0.9914，检出限(LOD，3σ/k)为0.06μg/mL，相对标准差为1.73%。
测定方法的选择性与抗干扰性能
取0.20mL AgNCs@CFP和0.50mL BR缓冲溶液（pH=8），分别加入酚类化合物如2-硝基酚（2-NP）、3-硝基酚（3-NP）、邻氨基苯酚（OAP）、间氨基苯酚（MAP）、对氨基苯酚（PAP）、对乙酰氨基酚（APAP）、邻苯二酚（CC）和苯甲酸（BA），浓度均为7.5μg/mL，定容至4.00mL，于30℃温育10min，测定混合体系的荧光响应值。同时，考察酚类化合物对测定的干扰，2,4-二硝基酚（2,4-DNP）和干扰物质的浓度均为 7.5μg/mL，其它实验条件相同，测定混合体系的荧光强度。
地表水样中2,4-二硝基酚的检测应用
取0.20mL的AgNCs@CFP，依次加入0.50mL、pH=8的的BR缓冲溶液和一定体积过滤后的地表水样，定容至4.00mL。在激发波长330nm处，测定混合体系的荧光强度。所研究的4个地表水样中未检测出2,4-二硝基酚（2,4-DNP）。加标回收实验结果见表1。加标回收率范围在96.61%-101.16%，相对标准偏差（RSD）范围在0.24%-3.46%之间。这表明本发明构建的荧光分析方法能用于地表水样中2,4-二硝基酚（2,4-DNP）的选择性测定。
表1 地表水样中2,4-二硝基酚（2,4-DNP）的加标回收实验
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以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (2)

1.一种对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇的制备方法，其特征在于具体步骤为：取1.00mL、10mM的AgNO3溶液于夹套烧杯中，在剧烈搅拌下加入6.00mL、5mM头孢哌酮钠CFP溶液，同时加入1.50mL超纯水，于85℃避光反应1h后加入1.50mL、0.1M抗坏血酸溶液，于85℃继续反应3h，将反应液通过0.45μm的PTFE膜过滤，1kDa透析袋透析，于4℃避光保存备用。
2.根据权利要求1所述的方法制得的对2,4-二硝基酚特异性响应的银纳米簇在选择性检测地表水样中2,4-二硝基酚中的应用，其特征在于具体过程为：取0.20mL的银纳米簇，依次加入0.50mL、pH=8的BR缓冲溶液和待测地表水样，定容至4.00mL，于30℃温育10min，激发波长330nm，测定混合体系的荧光强度；对2,4-二硝基酚线性浓度范围为0-15μg/mL，回归方程为(F0-F)/F=0.2157C2,4-DNP-0.0929，F0和F分别为银纳米簇体系加入2,4-二硝基酚前后的荧光强度，相关系数R2=0.9914，检出限LOD为0.06μg/mL，相对标准差为1.73%。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102259191A (zh) * 2011-07-13 2011-11-30 大连理工大学 对含硝基的爆炸化合物高敏感检测的银纳米簇及其制备
CN109596581A (zh) * 2018-11-19 2019-04-09 江苏大学 利用牛血清蛋白--金银合金纳米簇检测碱性磷酸酶的用途

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氮掺杂碳量子点的制备及其在2,4-二硝基酚检测中的应用;杨建等;《分析试验室》;20180430;第37卷(第4期);461-465 *

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