聚甲基丙烯酸单层保护金纳米粒子选择性检测pb2+.pdfVIP

V01．34 高等学校化学学报 No．10 2013年10月 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES 2303—2307 聚甲基丙烯酸单层保护金纳米粒子 选择性检测Pb2+ 李军波，韩晨，张世杰，郭进武，周惠云 (河南科技大学化工与制药学院，洛阳471003) 摘要以聚甲基丙烯酸单层保护的金纳米粒子(GNPs)作为传感器，实现了水溶液中Pb2+的选择性循环检 测．先采用柠檬酸钠还原法获得尺寸均匀的GNPs，再通过具有硫醇端基的聚甲基丙烯酸与金的强耦合作 用，获得了聚甲基丙烯酸单层保护的金纳米粒子(PMAA一@．GNPs)．动态光散射、紫外-可见吸收光谱及透射 电子显微镜表征证实了其单层结构．在Pb2+的诱导下，PMAA．@．GNPs溶液颜色从酒红色变为紫色并可肉眼 识别．透射电子显微镜结果证实，这种变化是由于Pb2+交联羧基使聚合物发生收缩，并诱导GNPs的聚集所 一定的选择性．用EDTA可夺取交联的Pb“，使PMAA一@-GNPs的吸收峰恢复并可用于循环检测Pb“． 关键词聚甲基丙烯酸；金纳米粒子；Pb“；检测 中图分类号0657；0631文献标志码A 铅及其化合物具有一定的毒性，严重威胁到人类健康与环境安全，所以检测水体系中的Pb2+非常 耗时、需使用昂贵的精密仪器，且不利于现场检测．最近研究∞1发现，利用金纳米粒子(GNPs)基传感 器可实现比色识别重金属离子，且能满足现场监测的需求． GNPs具有特殊的光学性质，在可见光区有较高的摩尔吸光系数，其表面等离子共振吸收(SPR)依 赖于粒子的尺寸、形状和周围环境，同时GNPs具有表面易修饰和生物相容性好等特点，已作为一种 理想的探针广泛应用于生物大分子、金属离子和阴离子等传感器中。卜91．通过小分子功能化的GNPs 的GNPs检测二价的铅、汞和镉离子．通过GNPs外层识别位点与金属离子的螯合作用和交联作用，可 使功能化的GNPs发生聚集，并且溶液颜色发生明显的变化，从而证实金属离子的存在． 目前，结合聚合物和GNPs的特殊性质，设计并制备聚合物单层保护的GNPs及其应用已成为纳米 复合材料的研究热点之一u3|．相对于小分子，大分子功能化的GNPs显著提高了GNPs在水中的稳定 性．另外，可通过改变聚合物的性质来改变GNPs的亲疏水性质，特别是以环境响应型聚合物作为保 护壳¨引．由于聚合物的长链保护阻止了GNPs之间的聚集，所以聚集和分散过程以及表面等离子共振 吸收(SPR)的红移和恢复通常是可逆的¨516 J．结合以上特殊性能，聚合物单层保护的GNPs在光学传 7|． 感器、生物传感器、药物输送以及药物控制释放等领域具有良好的应用前景[1 分离的示意图如Schemel所示． 收稿El期：2013-05-15． 基金项目：国家自然科学基金(批准号和河南省科技攻关项目(批准号：132102310422)资助． 联系人简介：李军波，男，博士，副教授，主要从事功能高分子研究．E-mail：hjunbo@Imust．edu．cn 万方数据 高等学校化学学报 ●●Goldnanoparticles卺Pb：一 Scheme1 Schematic ofPMMA-@·GNPsfor Pb2+and EDTA representation detecting removingby 1 实验部分 1．1试 剂 甲基丙烯酸叔丁酯、四氢呋喃、1，4．二氧六环、柠檬酸钠、乙二胺四乙酸(EDTA)、偶氮二异丁腈 (AIBN)、溴苯、二硫化碳和硝酸铅(天津市风船化学试剂科技有限公司)；2．氯丙酸甲酯和氯金酸 (HAuC