[发明专利]纳米蓝色二氧化钛胶体及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及一种胶体及制备方法和用途，尤其是一种纳米蓝色二氧化钛胶体及其制备方法和用途。

背景技术

过氧化氢，又称双氧水，是一种生物、临床医学以及环境循环过程中重要的活性中间体，过氧化氢的检测在制药工业、食品、临床医学以及环境保护等领域有着重要的研究意义。例如，加入食品和牛奶中限量的过氧化氢可以起到消毒、漂白、防腐等作用；过量的过氧化氢又会引起多种疾病，导致人体遗传物质DNA损伤及基因突变，具有致癌风险；过氧化氢也与老年帕金森病、脑中风、动脉硬化和糖尿病性神经性病变的发展密切相关。此外，在纺织、造纸和水处理工业中，过氧化氢的使用量通常是过量的，未经处理的残余过氧化氢随着废水一同排出，给生态环境带来了巨大的“氧化压力”。近年来，人们为了检测过氧化氢，作了多种尝试和努力，如中国发明专利申请公布说明书CN101387606A于2009年3月18日公开了一种基于四氧化三铁磁性纳米粒子模拟酶检测双氧水或葡萄糖的方法。该方法先通过共沉淀法得到四氧化三铁磁性纳米粒子模拟酶，再分别将其用于双氧水或葡萄糖的比色检测。这种基于四氧化三铁磁性纳米粒子模拟酶的比色检测方法虽能对双氧水或葡萄糖进行有效地检测，却也存在着不足之处，首先，在对双氧水检测时，不仅需辅以多种试剂，还需于pH值为4.0的酸性条件下显色反应10分钟，更需使用外加磁场除去反应溶液中的四氧化三铁纳米粒子；其次，对葡萄糖的检测也如同对双氧水的检测一样，操作过程复杂，检测的成本偏高、时间过长，检测的准确性受pH值等外界条件的影响较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种能将其作为检测剂来使用比色法对过氧化氢或葡萄糖进行简便、快速和灵敏检测的纳米蓝色二氧化钛胶体。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述纳米蓝色二氧化钛胶体的制备方法。

本发明要解决的又一个技术问题为提供一种上述纳米蓝色二氧化钛胶体的用途。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：纳米蓝色二氧化钛胶体由二氧化钛组成，特别是，

所述二氧化钛为蓝色胶体，其粒径为20～40nm；

所述蓝色二氧化钛胶体由四价钛离子（Ti⁴⁺）与三价钛离子（Ti³⁺）按原子百分比为51%：49%组成。

作为纳米蓝色二氧化钛胶体的进一步改进：

优选地，蓝色二氧化钛胶体为球形；利于其以最大的比表面积参与比色。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述纳米蓝色二氧化钛胶体的制备方法包括液相法，特别是完成步骤如下：

先将白色金红石相二氧化钛粉末与去离子水按照重量比为1～10：1的比例相混合，搅拌均匀得到乳浊液，再使用波长为紫外、功率为0.5～4.5W、频率为8～12Hz、脉冲宽度为4～8ns的激光照射乳浊液10～30min，制得纳米蓝色二氧化钛胶体。

作为纳米蓝色二氧化钛胶体的制备方法的进一步改进：

优选地，发射波长为紫外的激光器为Nd:YAG固体激光器，其输出的波长为355nm、光束直径为5～15mm；利于乳浊液中Ti³⁺的形成，便于目标产物的获得。

较好的是，对制得的纳米蓝色二氧化钛胶体进行固液分离处理；固液分离处理为离心分离，或过滤分离，或抽滤分离；离心分离的转速为3000～8000r/min、时间为3～8min，获得纳米蓝色二氧化钛颗粒；易于目标产物的存放和对其进一步地开发应用。

为解决本发明的又一个技术问题，所采用的又一个技术方案为：上述纳米蓝色二氧化钛胶体的用途为，

以纳米蓝色二氧化钛胶体水溶液作为检测剂，采用比色法检测过氧化氢；

或者，以纳米蓝色二氧化钛胶体水溶液、葡萄糖氧化酶和磷酸盐缓冲液的混和溶液作为检测剂，采用比色法检测葡萄糖。

作为纳米蓝色二氧化钛胶体的用途的进一步改进：