[发明专利]一种天门冬氨酸修饰的金纳米粒子及其制备方法和应用

说明书

本公开提供了一种天门冬氨酸修饰的金纳米粒子及其制备方法和应用，以天门冬氨酸为还原剂和稳定剂，与氯金酸进行反应制备金纳米；所合成的功能化金纳米可以用于三价铬离子的特异性识别。本公开不需要复杂的配体交换就能够实现金纳米表面的功能化修饰，方法简单，依赖三价铬离子与所合成功能化金纳米之间的相互作用，可以实现三价铬离子的特异性肉眼识别，在环境分析化学领域具有良好的应用前景。

技术领域

本公开纳米材料的研究技术领域，涉及一种天门冬氨酸修饰的金纳米粒子及其制备方法和应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

近年来，随着石油、能源、化工、日化、采矿等行业的飞速发展，重金属离子随工业废水大量排放，使重金属污染已成为我国面临的最严峻的水体环境问题之一。三价铬离子(Cr³⁺)作为人体必需微量元素的一种，对调节体脂代谢、糖代谢以等均有重要作用，但过量摄入，则会使其与DNA相结合，造成细胞组分的破坏，影响细胞的正常结构和形态，甚至诱发肿瘤。

目前，Cr³⁺的标准检测方法主要有离子迁移光谱法、原子吸收光谱法、等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等，这些方法虽然能以较高的灵敏度实现水体中Cr³⁺的定量分析，但同时需要复杂的仪器设备，存在分析成本高、前处理程序繁琐、分析步骤复杂和操作专业要求高等缺点。另外，水体污染一般具有很强的突发性，能够在短时间内迅速的扩散和蔓延，标准方法无法在短时间内给出检测结果，以控制事态的发展和制定相应的对策。因此，快速、实时、原位分析方法的研究就具有重要意义。近年来，纳米材料的快速发展引起了研究者们的高度重视。其中，金纳米粒子因具有大比表面积，高摩尔消光系数、表面功能化容易、以及聚集程度与粒子间距和粒子尺寸相关等独特性质，使其在重金属离子检测中备受关注。基于金纳米的重金属离子识别也成为了一种简便、重要的分析检测方法。

据本公开发明人研究了解，常见的金纳米粒子的制备方法主要有巯基配体法、电化学合成法、光化学合成法、柠檬酸钠还原法等，但是上述几种方法均存在一定的不足，如疏基配体法通常需在合成过程中额外添加强还原剂如抗坏血酸和硼氢化钠等，而电化学合成法和光化学合成法则存在产率低的缺陷。柠檬酸钠还原法是制备金纳米粒子最为常用的一种方法，但这种方法合成的金纳米粒子，在实际分析检测应用中，通常需要进一步的配体交换反应来使其表面带上具有特定识别功能的官能团，操作步骤繁琐、易受环境影响。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种天门冬氨酸修饰的金纳米粒子及其制备方法和应用，无需对金纳米粒子进一步修饰，即可完成对Cr³⁺的特异性识别。

为了实现上述目的，本公开的技术方案为：

一方面，一种天门冬氨酸在制备金纳米粒子中的应用。

本公开发明人通过实验发现，以天门冬氨酸在制备金纳米粒子的过程中既可作为稳定剂，又可作为还原剂，减少金纳米粒子制备过程中化学试剂的使用。而且制备获得的金纳米粒子对于Cr³⁺具有特异性识别的功能。

另一方面，一种金纳米粒子的制备方法，以天门冬氨酸为还原剂和稳定剂，与氯金酸进行反应，获得金纳米粒子。

本公开的方法以天门冬氨酸为还原剂和稳定剂，不需要复杂的配体交换就能够实现金纳米粒子表面的功能化修饰，方法简单，而且能够对Cr³⁺进行特异性识别。

第三方面，一种上述制备方法获得的金纳米粒子。

第四方面，一种上述金纳米粒子在检测Cr³⁺中的应用。