[发明专利]一种纳米银比色传感器及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米银比色传感器及其制备方法和应用，属于环境科学、检验化学及分析化学技术领域，本发明以银盐为银纳米粒子来源，以氮川三乙酸三钠盐作为配体，再加入其他还原剂，在室温搅拌的条件下进行反应，得到稳定、水溶性的纳米银比色传感器。本发明的传感器具有便于携带、灵敏度高、选择性强、稳定性好等一系列优点，能够实现对Crsupgt;3+/supgt;的快速检测，具有检测速度快、灵敏度高等优点，可有效解决现有三价铬离子检测技术中存在的样品保存条件严格、分析方法成本高、分析时间长和操作专业性强的问题，具有广阔的应用前景和较高的市场应用价值。

技术领域

本发明涉及环境科学、检验化学及分析化学技术领域，具体涉及到一种纳米银比色传感器及其制备方法和应用。

背景技术

通常，铬元素以Cr(III)和Cr(VI)两种形式广泛存在于自然界中，环境中的三价铬和六价铬可以相互转化。其中微量的Cr(III)是人体必须的一种微量元素，在肌体的糖代谢和脂代谢中有重要作用。但过量摄入Cr(III)时，会表现出细胞毒性反应，甚至引起突变和癌症，同时，Cr(III)具有一定的致畸作用。由于三价铬越来越多得应用到电镀、皮革生产、金属加工等工业生产中，且含量超标将对人体造成危害。因此，对于水溶液中三价铬离子得快速、便捷且灵敏的检测方法的研究是非常有必要的。

目前，常用的三价铬离子检测分析仪器主要有电耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、原子吸收(AAS)和原子荧光吸收(AFS)等。但前述检测方法大多存在样品保存条件严格、分析方法成本高、分析时间长、操作专业性强等缺点。鉴于此，提供一种用于三价铬离子的快速灵敏、可视化检测分析的传感器也就显得十分的有意义。

发明内容

针对上述不足或缺陷，本发明的目的是提供一种纳米银比色传感器及其制备方法和应用，可有效解决现有三价铬离子检测技术中存在的样品保存条件严格、分析方法成本高、分析时间长和操作专业性强的问题。

为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：

本发明提供一种纳米银比色传感器的制备方法，具体包括以下步骤：于室温搅拌状态下，向银盐溶液中依次加入氮川三乙酸三钠溶液和还原剂，继续搅拌，得到淡黄色溶液，即得纳米银比色传感器。

进一步地，银盐溶液中银盐、氮川三乙酸三钠和还原剂的摩尔比为1:1～8:10～30，优选为1:1:26。

进一步地，银盐溶液为硝酸银溶液、氟化银溶液和银氨溶液中的一种或多种。

进一步地，还原剂为硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸、柠檬酸盐、鞣酸、葡萄糖和草酸中的一种或多种。

进一步地，向银盐溶液中依次加入氮川三乙酸三钠溶液和还原剂后继续搅拌的时间为20～40分钟，优选为30分钟。

本发明还提供上述制备方法制得的纳米银比色传感器。

进一步地，纳米银比色传感器的紫外可见最大吸收峰为380～420nm，粒径为10～100nm。

本发明还提供上述纳米银比色传感器在三价铬离子检测中的应用。

进一步地，纳米银比色传感器在三价铬离子检测中的应用的具体过程如下：取一定量的纳米银比色传感器置于容器中，将相同体积的待测样品加入容器中，摇匀后静置1～30min，观察混合液的颜色变化或检测混合液的紫外可见吸收光谱的变化，即可实现对Cr³⁺进行定性定量分析。

进一步地，纳米银比色传感器对于三价铬离子的肉眼可分辨的检测限为1.5μM，紫外可见光谱仪(Uv-Vis)检测限为0.4μM；当Cr³⁺的浓度在1.5μM～5μM时，溶液颜色从淡黄色变成蓝紫色；当Cr³⁺的浓度大于5μM时，溶液颜色从淡黄色变为橙红色；当Cr³⁺的浓度大于或等于0.4μM时，紫外可见光谱的特征吸收峰发生红移。