基于納米金—染料組合陣列的金屬離子傳感.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求也不斷提高，然而，環(huán)境污染等問(wèn)題已嚴(yán)重危害著公眾的生命和健康，其中重金屬作為水體中重要污染物一直備受關(guān)注，因此有害污染物的快速、有效分析檢測(cè)顯得尤為重要。一般的化學(xué)傳感器設(shè)計(jì)基于“鎖-匙”的識(shí)別理論，但此類傳感器的設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)，敏感物質(zhì)的尋找較困難，已不能滿足日益增多的復(fù)雜分析物的檢測(cè)。近年來(lái)，被稱為組合傳感的一類傳感器陣列作為傳感新策略受到研究者的關(guān)注，已被廣泛用于提高傳感器的選

2、擇性和多組分的檢測(cè)，其原理一般基于：目標(biāo)分析物同一系列敏感元件差異性相互作用，得到差異性信號(hào)模式；或者目標(biāo)物與不同物質(zhì)結(jié)合構(gòu)成的多個(gè)反應(yīng)平衡體系中的某組成成分競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致原有信號(hào)變化的改變，產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性信號(hào)響應(yīng)模式?；诜翘禺愋悦舾性?gòu)建的特異性的傳感器陣列和模式識(shí)別使得傳感器的設(shè)計(jì)更加靈活和簡(jiǎn)便，因此，在環(huán)境檢測(cè)和食品安全等許多應(yīng)用領(lǐng)域中展現(xiàn)出巨大的實(shí)際應(yīng)用潛力。
　　首先，構(gòu)建了納米金-染料傳感器陣列，利用非特異性的敏感物質(zhì)組合

3、形成具有特異性的傳感陣列。金納米粒子和有機(jī)染料二者均具有特殊的光學(xué)性質(zhì)，都是常用且容易獲得的，并且通過(guò)可見(jiàn)分光光度計(jì)就可以進(jìn)行光學(xué)的檢測(cè)，方法簡(jiǎn)單，耗費(fèi)低。納米金表面吸附有機(jī)染料在可見(jiàn)光譜區(qū)同時(shí)具有納米金和染料的兩個(gè)特征吸收峰，該特征光譜與染料結(jié)構(gòu)、pH有關(guān)，同時(shí)受金屬離子影響。通過(guò)選擇不同染料和pH，構(gòu)建出具有一系列特征光譜的傳感器陣列，該傳感器陣列與金屬離子相互作用，使系列特征光譜發(fā)生變化。本文在pH6.6、7.2、7.8下將納米金

4、和不同染料（羅丹明B、孔雀綠、亞甲藍(lán)）組合構(gòu)成傳感器陣列。
　　其次，利用納米金-染料傳感器陣列，結(jié)合模式識(shí)別分別對(duì)單獨(dú)金屬離子及金屬離子二元混合物進(jìn)行區(qū)分。對(duì)Hg2+、Cu2+、Ni2+、Pb2+、Zn2+、Cd2+、Fe2+、Mn2+八種金屬離子的組合傳感中，采用主成分分析對(duì)傳感器陣列進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明采用三個(gè)傳感器即納米金分別與羅丹明B、孔雀綠、亞甲藍(lán)在pH7.8下構(gòu)成的傳感器陣列能區(qū)分以上八種金屬離子；接著，對(duì)Pb2+、Z