[发明专利]一种基于纳米金的试纸膜及其用于检测铅离子的方法

摘要

本发明涉及一种基于纳米金试纸膜及其用于检测铅离子的方法，该试纸膜基底膜上覆有纳米二氧化钛涂层，该涂层上附着有通过巯基和氨基固定的纳米金和硫代硫酸根壳。本发明还提供一种使用所述的基于纳米金试纸膜检测水中铅离子的方法，本发明的检测方法，无需对待测样品进行前期处理过程，也不需要使用大型仪器，具有检测速度快，并且成本低抗干扰能力强，检测限低等优点。本发明对铅离子的检测下限值可达5nM。

主权项

一种基于纳米金的试纸膜，其特征在于，在基底膜上覆有纳米二氧化钛涂层，该涂层上附着有通过巯基和氨基固定的纳米金和硫代硫酸根壳；所述的基底膜为普通滤纸、硝酸纤维素膜、醋酸纤维素膜、PVDF膜中的一种；采用如下制备方法，包括以下步骤：1）浸泡改性：在50‑70℃下，将基底膜置于无水乙醇中浸泡2‑4小时，再置于40‑60℃条件下干燥10‑20分钟；2）接二氧化钛处理：将步骤1）处理后的基底膜浸泡在钛溶液中，放置于摇床上震荡30分钟，擦除基底膜表面的多余液体，使钛溶液在基底膜上分布均匀，在40‑60℃下干燥10‑20分钟；重复上述操作两次；所述钛溶液为体积比10:（2~6）:1的无水乙醇、钛酸丁酯和冰醋酸配成的混匀溶液；3）水解：将步骤2）处理后的基底膜放入去离子水中，在120‑150℃下水解2‑5小时，取出该基底膜置于40‑60℃下干燥10‑20分钟，得到二氧化钛覆膜的试纸膜；4）接巯基：用无水乙醇为溶剂配制体积浓度为1%‑4%的(3‑巯基丙基)三甲氧基硅烷，将步骤3）得到的试纸膜浸泡其中，并在90‑110℃下反应0.4‑0.8小时；取出上述试纸膜，用去离子水冲洗若干次，置于40‑60℃下干燥10‑20分钟；5）接氨基：用无水乙醇为溶剂配制体积浓度为2%‑5%的3‑氨丙基三甲氧基硅烷，将步骤4）得到的试纸膜浸泡其中，置于80‑100℃下反应0.5‑0.8小时；取出该试纸膜，用去离子水冲洗若干次，置于40‑60℃下干燥10‑20分钟；6）配制AuNps‑BSA溶液：利用1%乙酸溶液溶解壳聚糖并使壳聚糖浓度达到3mg/mL，将2mL质量分数为1%的氯金酸溶液加入到50mL上述溶液中，在70‑100℃条件下加热，当溶液由淡黄色变为深红色时停止加热，搅拌直至冷却到室温，形成纳米金溶液；将牛血清蛋白即BSA加入上述纳米金溶液中并混合均匀，使溶液中BSA的浓度为3μM，形成AuNps‑BSA溶液；7）制备纳米金试纸膜：将步骤5）中得到的试纸膜裁剪成条；将步骤6）制备的AuNps‑BSA溶液均匀滴加到所述的试纸膜上，再用去离子水冲洗若干次，置于40‑60℃下干燥10‑20分钟；重复上述操作2‑5次，以增加试纸条上吸附的AuNps‑BSA的量并加深颜色；制得纳米金试纸膜；8）形成纳米金和硫代硫酸根壳：将步骤7）得到的试纸膜浸泡在浓度为200‑600mM的硫代硫酸钠溶液中5‑20分钟，再用去离子水冲洗若干次并于40‑60℃下干燥10‑20分钟，制得基于纳米金的试纸膜。