膽酸修飾的銀納米粒溶液的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種銀納米粒溶液的制備方法及其應(yīng)用。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種膽酸修飾的銀納米粒溶液的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]磷酸二氫根作為磷酸鹽陰離子之一，可以與鈉、鉀等金屬離子形成鹽。例如，磷酸二氫鈉，固體，易溶于水，不溶于有機(jī)溶劑，在空氣中吸潮。常被用于鍋爐水處理、酸度緩沖劑、洗滌劑、制焙粉、云母片砌合、染料助劑，制革、電鍍等，也是食品中磷酸二氫鈉、酸式焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉的原料。此外磷酸二氫鈉在食品和飲料中還可以作為緩沖劑、乳化劑、營(yíng)養(yǎng)劑等。還有另外一種磷酸鹽:磷酸二氫鉀，主要被用于醫(yī)藥、食品工業(yè)及制造偏磷酸鹽；在農(nóng)業(yè)上被用作高效復(fù)合肥，是配制N、P、K三元復(fù)混肥的優(yōu)質(zhì)基礎(chǔ)原料。磷酸二氫根離子在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、食品等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用，在化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)和環(huán)境科學(xué)中起著關(guān)鍵的作用，因此對(duì)磷酸二氫根離子的識(shí)別尤為重要。
[0003]目前對(duì)磷酸二氫根離子的檢測(cè)方法主要有超高效液相色譜、離子色譜、電感耦合等離子體質(zhì)譜、熒光光譜法和電化學(xué)等方法，這些技術(shù)雖然靈敏又準(zhǔn)確，但需對(duì)樣品進(jìn)行繁瑣的處理，耗時(shí)、耗力，且所需儀器大都很昂貴，需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的操作和維護(hù)，成本高。因此在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的應(yīng)用中受到了很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種膽酸修飾的銀納米粒溶液的制備方法，該方法簡(jiǎn)便可行、工藝條件穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、所用試劑安全易得，通過(guò)簡(jiǎn)單的一鍋法一步反應(yīng)就能得到表面功能化的銀納米粒溶液。由該方法制備的膽酸修飾的銀納米粒溶液?jiǎn)畏稚⑿院?、顆粒均勻、性能穩(wěn)定、光學(xué)性質(zhì)優(yōu)良。
[0005]本發(fā)明的還一個(gè)目的是提供一種應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法，該方法用于對(duì)磷酸二氫根離子的可視化及定量檢測(cè)，檢測(cè)中選擇性和抗干擾性好，方法簡(jiǎn)便、快捷、易于操作。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種膽酸修飾的銀納米粒溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0007]步驟一、將膽酸加入到體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液中，形成濃度為10—3H1VL的膽酸溶液；
[0008]步驟二、將AgNO3加入重量份數(shù)為90份的水中，形成濃度為5X10^-5X 10—3mol/L的AgNO3水溶液；
[0009]步驟三、將重量份數(shù)為0.000294份的檸檬酸鈉溶于水中，形成濃度為10—2mol/L的檸檬酸鈉溶液；
[0010]步驟四、在攪拌下向步驟二中制備的AgNO3水溶液加入重量份數(shù)為0.005-0.012份的NaBH4，繼續(xù)攪拌l_5min后，加入步驟三中制備的檸檬酸鈉溶液及重量份數(shù)為4.3-8.5份的步驟一中制備的膽酸溶液，繼續(xù)攪拌0.5-5h，即得膽酸修飾的銀納米粒溶液。
[0011]—種應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法，包括以下步驟:
[0012]步驟1.1、向4mL膽酸修飾的銀納米粒溶液中加入0.028mL不同濃度的含磷酸二氫根離子的溶液，混合均勻，放置20min后，分別得到磷酸二氫根離子的最終濃度為Omol/L的溶液a、2 X 10—6mol/L的溶液b、3 X 10—6mol/L的溶液c、5 X 10—6mol/L的溶液d、6 X 10—6mol/L的溶液e、7X 10—V)l/L的溶液f、1 X 10—5mol/L的溶液g，備用；
[0013]步驟1.2、對(duì)步驟1.1中的每份溶液進(jìn)行紫外檢測(cè)，得到每份溶液對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖，分別計(jì)算出每份溶液對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)光吸收光譜圖中在波長(zhǎng)為568nm和397nm處的吸光度的比值R;
[0014]步驟1.3、以步驟1.2中的每份溶液對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)光吸收光譜圖中在波長(zhǎng)為568nm和397nm處的吸光度的比值R為縱坐標(biāo)，以10為底數(shù)的每份溶液的摩爾濃度的對(duì)數(shù)IgC為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算線性方程；
[0015]步驟1.4、向4mL膽酸修飾的銀納米粒溶液中加入0.028mL未知濃度的含磷酸二氫根離子的溶液，混合均勻，放置20min后，得到溶液h，對(duì)所述溶液h進(jìn)行紫外檢測(cè)，得到所述溶液h對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖，再計(jì)算出所述溶液h對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖中在波長(zhǎng)為568nm和397nm處的吸光度的比值，將其帶入步驟1.3中得到的線性方程中，計(jì)算得到所述溶液h中磷酸二氫根離子的摩爾濃度。
[0016]優(yōu)選的是，所述的應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法中，所述線性方程為R = 5.17392+0.86942 X Ig C，其檢測(cè)限為4X 10—7mol/L。
[0017]優(yōu)選的是，所述的應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法中，還包括:
[0018]對(duì)步驟1.1中的每份溶液進(jìn)行比色檢測(cè)，其中，所述溶液a為黃色，所述溶液b和所述溶液c為棕褐色，所述溶液d、所述溶液e、所述溶液f和所述溶液g的顏色為酒紅色。
[0019]優(yōu)選的是，所述的應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法中，所述膽酸修飾的銀納米粒溶液對(duì)磷酸二氫根離子的比色檢測(cè)限為7 X 10—7mol/L。
[0020]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0021]—、本發(fā)明的制備方法簡(jiǎn)便可行、工藝條件穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、所用試劑安全易得，通過(guò)簡(jiǎn)單的一鍋法一步反應(yīng)就得到表面功能化的銀納米粒溶液。
[0022 ] 二、本發(fā)明制備的膽酸修飾的銀納米粒溶液顆粒均勻，在水中單分散性好，溶液顏色為亮黃色，粒徑為3_15nm，紫外共振吸收峰在390-410nm。穩(wěn)定性好，存放一個(gè)月后，其性能基本沒(méi)有改變。
[0023]三、本發(fā)明制備的膽酸修飾的銀納米粒溶液對(duì)一些常見(jiàn)的陰離子不發(fā)生可視性顏色變化和光學(xué)變化，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)磷酸二氫根的選擇性檢測(cè)。
[0024]四、本發(fā)明制備的膽酸修飾的銀納米粒溶液在一些常見(jiàn)的陰離子存在下仍然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸二氫根離子的選擇性檢測(cè)，具有較好的抗干擾能力。
[0025]五、本發(fā)明在檢測(cè)過(guò)程中通過(guò)明顯顏色變化和紫外可見(jiàn)吸收光譜圖的變化對(duì)磷酸二氫根離子進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)，該方法簡(jiǎn)便快捷，易于操作。
[0026]六、本發(fā)明提供的制備方法可操作性好，一般實(shí)驗(yàn)室均有條件完成操作。所制備的膽酸修飾的銀納米粒溶液可通過(guò)可視性的顏色變化實(shí)現(xiàn)對(duì)磷酸二氫根離子的快速識(shí)別和檢測(cè)，可以廣泛應(yīng)用于分析檢測(cè)中。
[0027]本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過(guò)下面的說(shuō)明體現(xiàn)，部分還將通過(guò)對(duì)本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例5中膽酸修飾的銀納米粒溶液的透射電子顯微鏡圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例5中膽酸修飾的銀納米粒溶液在不同pH值下的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖中在波長(zhǎng)為397nm處的吸光度；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例5中向膽酸修飾的銀納米粒溶液中分別加入相同體積和濃度的磷酸二氫根離子及其他陰離子后的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖；
[0031 ]圖4為本發(fā)明實(shí)施例5中向膽酸修飾的銀納米粒溶液中分別加入相同體積和濃度的干擾離子后的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖；
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例5中向膽酸修飾的銀納米粒溶液中分別加入相同體積不同濃度的磷酸二氫根離子后的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖；
[0033]圖6為本發(fā)明R與IgC的線性關(guān)系圖；
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例5中溶液i的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖；
[0035]圖8為本發(fā)明制備膽酸修飾的銀納米粒溶液的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0037]需要說(shuō)明的是，下述實(shí)施方案中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法，所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0038]實(shí)施例1
[0039]本發(fā)明提供一種膽酸修飾的銀納米粒溶液的制備方法，包括以下步驟:
[0040]步驟一、將膽酸加入到體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇水溶液中，形成濃度為10—3mol/L的膽酸溶液；
[0041 ] 步驟二、將AgNO3加入重量份數(shù)為90份的水中，形成濃度為5 X 10—5mol/L的AgNOwK溶液；
[0042]步驟三、將重量份數(shù)為0.000294份的檸檬酸鈉溶于水中，形成濃度為10—Vol/L的檸檬酸鈉溶液；
[0043]步驟四、在攪拌下向步驟二中制備的Ag N O 3水溶液加入重量份數(shù)為0.0 O 5份的NaBH4,繼續(xù)攪拌Imin后，加入步驟三中制備的檸檬酸鈉溶液及重量份數(shù)為4.3份的步驟一中制備的膽酸溶液，繼續(xù)攪拌0.5h，即得膽酸修飾的銀納米粒溶液。
[0044]其中,AgNO3水溶液與NaBH4的反應(yīng)方程式如下:
[0045]2AgN03+4NaBH4+6H20^2Ag+2NaN03+2HB03+7H2
[0046]本發(fā)明采用硼氫化鈉還原法，以硝酸銀作為銀源，硼氫化鈉作為還原劑，去離子水作為反應(yīng)溶劑，首先生成裸露的銀納米粒，以膽酸和檸檬酸鈉作為穩(wěn)定劑，膽酸和檸檬酸鈉分子結(jié)構(gòu)中均含有羧基，用于銀納米粒的表面修飾，從而一鍋反應(yīng)制得膽酸修飾的銀納米粒溶液。
[0047]裸露的銀納米粒表面缺電子，膽酸和檸檬酸鈉的分子結(jié)構(gòu)中均含有羧基，羧基可以提供電子，裸露的銀納米粒表面會(huì)吸附含羧基的膽酸和檸檬酸鈉，從而得到膽酸修飾的銀納米粒溶液。
[0048]—種應(yīng)用膽酸修飾的銀納米粒溶液檢測(cè)磷酸二氫根離子的方法，包括以下步驟:
[0049]步驟1.1、向4mL膽酸修飾的銀納米粒溶液中加入0.028mL不同濃度的含磷酸二氫根離子的溶液，混合均勻，放置20min后，分別得到磷酸二氫根離子的最終濃度為Omol/L的溶液a，即溶液a中無(wú)磷酸二氫根離子、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，備用；
[0050]步驟1.2、對(duì)步驟1.1中的每份溶液進(jìn)行紫外檢測(cè)，得到每份溶液對(duì)應(yīng)的紫外可見(jiàn)吸收光譜圖，分別計(jì)算出每份溶液