[发明专利]一种功能化纳米金溶液及其应用

说明书

本发明涉化学分析检测技术领域，尤其涉及一种功能化纳米金溶液及其应用，该制备方法包括以下操作：用4‑巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺对纳米金溶液进行改性得到修饰有氨基和巯基的功能化纳米金溶液，其中，所述4‑巯基苯甲酸、聚乙烯亚胺和纳米金溶液的体积比为(0.2‑0.5):(0.1‑0.3):(19.7‑22.3)；所述4‑巯基苯甲酸的摩尔浓度与聚乙烯亚胺的浓度比为(0.01‑0.05):(2×10supgt;‑7/supgt;‑8×10supgt;‑7/supgt;)。该功能化纳米金溶液能够用于测定三价铬的含量，具有灵敏度高、特异性强的特点。

技术领域

本发明涉及分析检测技术领域，具体涉一种功能化纳米金溶液及其应用。

背景技术

铬离子是电镀行业的重要化工原料。而当电镀行业的化工废水排放到环境中，化工废水中的铬离子则会以三价铬的方式进入水系中造成水资源的污染。受污染的水会对动物、植物、人类和环境造成严重危害。研究表明，环境中过量的铬离子不仅会破坏叶绿素和一些酶的结构和活性，从而影响植物的生长，而且还会阻碍动物和人类的正常生长发育，甚至导致人体患癌。因此，有效监测水系中三价铬的含量对生命健康和环境保护具有重要意义。

现有技术中对三价铬检测方法均存在检测灵敏度低、特异性差等缺陷。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种功能化纳米金溶液及其应用。该功能化纳米金溶液能够用于测定三价铬的含量，具有灵敏度高、特异性强的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

第一方面，本发明提供一种功能化纳米金溶液，该功能化纳米金溶液由4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺对纳米金溶液进行改性得到，其中，所述4-巯基苯甲酸、聚乙烯亚胺和纳米金溶液的体积比为(0.2-0.5):(0.1-0.3):(19.7-22.3)；所述4-巯基苯甲酸的摩尔浓度与聚乙烯亚胺的浓度比为(0.01-0.05):(2×10^-7-8×10^-7)。

本发明通过上述体积比和摩尔浓度比的4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺对纳米金进行化学改性，4-巯基苯甲酸、聚乙烯亚胺和纳米金发生金属配位反应，其中，4-巯基苯甲酸通过Au-N健与纳米金结合，聚乙烯亚胺通过Au-S健与纳米金结合，得到表面修饰有氨基和巯基的功能化纳米金溶液，功能化纳米金溶液的颜色为酒红色。4-巯基苯甲酸提供的氨基和聚乙烯亚胺提供的巯基具有协同捕获三价铬性能，再利用捕获三价铬的功能化纳米金溶液颜色的变化，实现三价铬含量的测定。

优选地，功能化纳米金溶液的制备方法包括以下操作：在0-4℃，将所述4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺加入到纳米金溶液中，搅拌2h以上，以充分发生金属配位反应，得到修饰有氨基和巯基的功能化纳米金溶液。

本发明功能化纳米金溶液的的制备方法中，当反应时间低于2h，反应物未完全参与反应，造成反应物的浪费；当反应时间长于4h，反应物已完全参与反应，因此，最优反应时间为2-4h。

需要说明书是，只用上述体积比和摩尔浓度比的4-巯基苯甲酸和聚乙烯亚胺也能捕获三价铬，但由于不含有纳米金，不能发生显色反应，无法实现三价铬的可视化及紫外分光光度法检测。

优选地，所述纳米金溶液的制备方法为：将氯金酸溶液加热搅拌至沸腾后，继续搅拌10min以上，以活化氯金酸，增大还原反应的速率；再加入柠檬酸三钠溶液，反应15min以上，以充分进行还原反应，制得所述纳米金溶液。

当将氯金酸加热至沸腾后，继续搅拌10min以上，能够充分的活化氯金酸，增大还原反应的速率；当搅拌时间小于10min，氯金酸未完全活化，造成氯金酸的浪费；当反应时间长于12min，已完全活化氯金酸，继续搅拌会造成人力成本的浪费，因此，最优反应时间为10-12min。