[发明专利]一种银纳米粒的制备方法和其对三聚氰胺的检测的应用

说明书

技术领域

本发明涉及纳米光学领域，通过银纳米特殊光学性质，使苯胺修饰银纳米粒用做三聚氰胺比色传感器，广泛用于在分析检测工作。

背景技术

三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，微溶于水，可溶于甲醇、甲醛、乙酸、吡啶等。常被用作化工原料，主要用于生产三聚氰胺-甲醛树脂，广泛用于木材加工、塑料、涂料、造纸、纺织、皮革，目前是重要的尿素后加工产品。此外三聚氰胺还可以作阻断剂、减水剂、甲醛清洗剂等。动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖、泌尿系统的损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。

2008年中国婴幼儿奶粉污染事件再次将三聚氰胺的毒性引入公众视野。食品工业中主要通过凯氏定氮法测氮原子的含量来间接推算食品中蛋白质的含量。由于三聚氰胺与蛋白质相比含有更高的含氮量，所以被造假者利用，添加在食品中以造成食品蛋白质含量较高的假象。食用三聚氰胺污染奶粉，会导致婴儿中毒，罹患泌尿系统结石、肾衰竭。

目前对三聚氰胺的检测方法主要有超高效液相色谱-喷雾串联质谱法，反相高效液相色谱法，高效液相色谱-二极管阵列法，高效液相色谱法，固相萃取与高效液相色谱联用，液相色谱串联质谱法等，这些技术虽然灵敏又准确，但需对样品进行繁琐的处理，耗时、耗力，且所需仪器大都很昂贵，需要专业技术人员的操作和维护，成本高。因此在现场检测的应用中受到了很大的限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有性能优异的表面修饰苯胺的银纳米粒，还提供该银纳米粒的简便可行的制备方法，同时提供该该银纳米粒用于快速和容易操作的检测三聚氰胺的方法。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的苯胺修饰银纳米粒(以下简称银纳米粒)，是以硝酸银作为银的来源，苯胺作为稳定剂，二次蒸馏水作为反应溶剂，一锅反应而制得。其具体制备方法是：室温下，在水中加入AgNO₃形成浓度为10^-3～5×10^-2mol/L的AgNO₃水溶液，然后在搅拌下加入4～12mg NaBH₄，搅拌1～5分钟，加入0.5～5mL 6mol/L的苯胺溶液，继续搅拌0.5～10小时，即得苯胺修饰的银纳米粒。苯胺溶液由乙醇和水按体积比为1∶4配制而成。

所述的银纳米粒在水中有较好的单分散性，其共振吸收峰位在390～400nm，溶液颜色为亮黄色，粒径为3～20nm。

本发明提供的上述银纳米粒，利用该银纳米粒表面苯环与三聚氰胺中氨基的n-∏相互作用，得到三聚氰胺的比色传感器。由于所述的相互作用，可使银纳米粒发生聚集，从而表现出颜色和紫外吸收的变化，故用做检测三聚氰胺的传感器。

所述传感器在对水溶液中三聚氰胺的检测时采用以下方法：分别取1.50mL苯胺修饰的银纳米粒溶液，加入0.25mL 10^-3～10^-9mol/L三聚氰胺，混合均匀，静置一段时间后观察各组混合溶液的颜色变化，进行紫外-可见吸收光谱分析；然后，通过比对，加入三聚氰胺的苯胺修饰的银纳米的颜色发生明显的变化，并且随着三聚氰胺浓度的增加，颜色依次加深，溶液颜色从黄色变为红色以致墨绿色，紫外吸收峰发生明显的红移，其比色检测限为5×10^-9mol/L。

所述传感器在对于奶粉中三聚氰胺的检测时采用以下方法：先将奶粉与三聚氰胺甲醇溶液混匀后进行过滤处理，再按上述对水溶液中三聚氰胺的检测方法进行检测。实验结果表明，三聚氰胺与奶粉的质量比在不小于1∶10⁷的范围内，均可通过可视性颜色变化或紫外-可见光谱检测出来。

本发明具有以下优点：

(1)制备方法简便可行、工艺条件稳定、重现性好、所用试剂安全易得，通过简单的一锅法一步反应就得到表面功能化的银纳米粒。

(2)稳定、优良的光学性质：本银纳米粒单分散性良好，颗粒均匀。本纳米粒具有良好的稳定性，存放一个月后，其性能基本没有改变。

(3)抗干扰性好：本银纳米粒对三聚氰胺类似物及一些常见的阴、阳离子不发生可视性颜色变化和光学变化，从而实现了对三聚氰胺的选择性检测。由图2看出，仅有三聚氰胺使该银纳米粒的紫外吸收峰发生明显的变化，同时使溶液的颜色由黄色变为墨绿色。