[发明专利]一种可视化检测水体中纳米塑料的方法

说明书

本发明公开了一种可视化检测水体中纳米塑料的方法。其包括如下步骤：Au‑MUA的制备、制备NPs待测液、Au‑MUA定量检测NPs、检测不同粒径的NPs、计算NPs的浓度。本发明提供了一种可视化检测水体中纳米塑料的方法，以便捷的方法合成Au‑MUA识别单元，其兼具NPs定量分析和粒径筛分的特性，操作简便，成本低，检测可在数十秒内完成，可实现对环境中新兴污染物NPs现场可视化检测，是环境污染物监测、生态风险评估和治理亟需的新方法、新技术。

技术领域

本发明属于水体污染技术领域，具体涉及到一种可视化检测水体中纳米塑料的方法。

背景技术

塑料制品在全世界广泛使用，研究表明约年产量10％的塑料被遗弃进入环境，这些废弃塑料在水体或土壤中经物理、化学和生物分解释放出不计其数的微纳塑料颗粒(micro/nanoplastics,M/NPs)。该类新型污染物在环境中长期存在，易富集有机/无机污染物对生态系统造成严重危害。此外，通过食物链传递，最终以间接途径转移至人体，威胁人类健康。特别是纳米尺寸的塑料颗粒(1μm,NPs)，因其尺寸小、生物利用度高、可穿透细胞膜等特性，与微塑料(1μm-5mm,MPs)相比对环境和人类危害更大。目前，常用的NPs分析技术主要为质谱法和振动光谱法，这些分析技术在检测NPs时发挥着各自优势，为环境监测、生态风险评估及其他项目开展提供可靠依据。但是，上述分析技术无法克服对大型或昂贵仪器依赖、操作复杂、样品前处理耗时且难以现场检测等缺点，这与当前NPs在全球环境中分布极广，亟需高效、便捷、精准的现场监测或检测NPs分析技术要求相矛盾。

本发明以巯基十一烷酸(Mercaptoundecanoic acid,MUA)功能化的金纳米颗粒(Au-MUA)为检测单元，首次开发了一种抑制pH诱导Au-MUA聚集的可视化检测NPs的新方法。实验结果揭示了纳米尺寸NPs(≤100nm)以亲疏水作用与Au NPs表面MUA烷基链相结合，克服了MUA端位羧基在低pH下质子化后静电斥力降低诱导的Au-MUA聚集现象，保持着原先的酒红色。该方法兼具NPs定量分析和粒径筛分的特性，操作简便，成本低，检测可在数十秒内完成，可实现对环境中新兴的分布广泛的NPs污染物现场可视化监测。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种可视化检测水体中纳米塑料的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种可视化检测水体中纳米塑料的方法，其包括如下步骤：

Au-MUA的制备：取MUA乙醇溶液加入Au NPs，室温下在暗处静置过夜，得到MUA修饰的Au NPs，标记为Au-MUA；

Au-MUA定量检测NPs：取Au-MUA离心，收集沉淀物，加入乙醇和水混合溶液，加入Au-MUA和NPs，混匀后静置，调节pH后观察溶液颜色或者测量UV-Vis吸收光谱；

制备NPs待测液：使用Au-MUA稀释NPs储备液；

定量检测：将Au-MUA，NPs和HCl的混合混匀的溶液转入石英比色皿中，加水1:1稀释，置于UV-Vis中记录吸收光谱，比较不同浓度的NPs的最大吸收峰，进而定量分析NPs；

检测不同粒径的NPs：将Au-MUA，NPs和HCl的混合混匀的溶液转入石英比色皿中，加水稀释，置于UV-Vis中记录吸收光谱，比较不同粒径的NPs的最大吸收峰，进而分析NPs的粒径；