[发明专利]一种基于银纳米三角与Ag+协同体系的As(Ⅲ)检测方法

说明书

本发明涉及一种基于银纳米三角与Ag+协同体系的As(Ⅲ)检测方法，该方法以在银纳米三角中加入定量的Ag⁺所产生的吸收峰位置作为空白值，加入不同浓度的As(Ⅲ)后，银纳米三角的吸收峰位置将发生蓝移，As(Ⅲ)浓度越高，蓝移值越大，从而实现了对As(Ⅲ)的检测。体系中微量Ag⁺的存在，不仅较大提高了检测As(Ⅲ)的灵敏度同时避免了常见卤素离子对于银纳米三角的干扰，极大提高了选择性。本发明不但兼顾了高灵敏度、高选择性、响应快的特点，同时为各种水源中As(Ⅲ)浓度的检测提供了新思路。

技术领域

本发明属于As(Ⅲ)化学检测技术领域，具体涉及一种基于银纳米三角与Ag+协同体系的As(Ⅲ)检测方法。

背景技术

As是地壳中的常见元素。它以痕量成分存在于200多种矿物质中，平均浓度为1.5-2 mg As / kg。同时，As也是一种剧毒的元素，这种元素会对饮用水造成污染，也能够导致土壤和农作物污染，严重威胁着全球环境和人类健康。

水中最常见的无机砷种类包括砷酸盐(As(V)，AsO₄^3-)和亚砷酸盐(As(III)，AsO₃^3-)。As(V)的毒性是其与磷的相似性的结果，磷可抑制氧化磷酸化，从而使能量产生系统短路。在氧化条件下，砷酸盐是主要的形式，而亚砷酸盐更具毒性，因为它可以与巯基形成共价键，从而损害许多蛋白质的功能和合成并影响呼吸。长期暴露于低剂量的砷下可导致各种不良健康问题，例如脱屑，过度角化和色素沉着改变；此外，它还会干扰呼吸系统，神经系统，心血管系统，肝脏、胃肠道和遗传毒性系统的功能，并最终导致死亡。世界卫生组织(WHO)最初将饮用水中As(Ⅲ)的毒性极限设定为50 µg / L(0.67µM)，由于其高毒性而在2001年降至10 µg / L(0.13µM)。因此，As(Ⅲ)的检测对于水，食品安全，农业和环境特别重要。

目前，As(Ⅲ)的检测方法主要有原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、电感耦合等离子体光发射光谱法、表面增强拉曼散射法、电感耦合等离子体质谱法和石墨炉原子吸收法等。但是使用常规方法进行As(Ⅲ)检测会带来一些问题，例如仪器成本高，耗时耗力并且灵敏度较低。而常规的无机砷大多以阴离子形式存在，并且对金属离子及其氧化物表面具有亲和力，其次，它还可以与硫醇和其他非金属物质反应。因此，使用生物分子和纳米材料作为As(Ⅲ)检测的传感器是新的趋势。

根据文献报道了解，当前适用于As(Ⅲ)检测的纳米粒子传感器可以分为两大类，一类是基于As(Ⅲ)和DNA或适配体。例如，前期发现As(Ⅲ)在金纳米粒子表面吸附后会导致后续DNA的吸附受阻，使其耐盐性下降，在高盐存在时As(Ⅲ)浓度越高金颗粒聚集越严重，以此可以实现As(Ⅲ)的传感（见参考文件2和3）；另一类是基于巯基功能化的纳米粒子，该类探针主要利用了As(Ⅲ)和巯基间的相互作用进而导致纳米粒子的聚集，引起SERS信号或LSPR信号的变化（检测参考文献4和5）。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的不足，设计一种无需配体修饰、易操作、快速高灵敏的As(Ⅲ)检测平台，提出一种基于银纳米三角与Ag+协同体系的As(Ⅲ)检测方法，以银纳米三角为传感基元，发现银纳米三角的LSPR对As(Ⅲ)高度敏感，另一方面引入了Ag⁺，发现Ag⁺的加入不但提高了检测的灵敏度同时也避免了卤素离子的干扰使得选择性大大提高。

为了达到以上目的，本发明的技术方案如下：

一种基于银纳米三角与Ag+协同体系的As(Ⅲ)检测方法，包括以下步骤：

步骤1、将Ag+溶液加入到银纳米三角溶液中，充分混匀得到银纳米三角与Ag+协同体系；