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摘要：pH的测定在实际生产过程中非常重要。本文利用配体交换过程构建4-巯基吡啶修饰的纳米金比色探针，借助吡啶氮能与溶液中质子形成氢键形成使纳米金聚拢的拉力，使纳米金发生聚集，引起溶液颜色发生相应的改变，从而指示溶液的pH变化。论文对该比色探针的各种实验参数包括缓冲溶液浓度、缓冲溶液种类、不同缓冲溶液pH、4-巯基吡啶浓度、配体交换时间长短等，考查它们对纳米金比色探针检测溶液pH的影响。在优化条件下，即0.010 mol/L 磷酸盐缓冲液中，0.038 µmol/L 4-巯基吡啶，纳米金胶浓度约5 nM，3 min作用时间下4-巯基吡啶修饰的纳米金比色探针可在pH 6.5~8.2范围对溶液pH进行检测，并利用该探针对实际湖水样品的pH进行检测，得到满意的结果。33905
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毕业论文关键词：纳米金; 紫外可见吸收光谱；比色法；pH检测；4-巯基吡啶
pH colorimetric sensor based on gold nanoparticles
Abstract: The determination of pH is very important in actual production.Using gold nano particles and thiol of 4-mercaptopyridine to form stable Au-S key, and making the N- key of 4-mercaptopyridine form hydrogen bonding with H+ in the samples, with this effect, we can design a rapid and sensitive and visual pH meter. Using UV to study the gold nano particles modified by the 4-mercaptopyridine, and learning the influence to pH by buffer solution concentration, buffer solution types, pH of buffer solution, 4-mercaptopyridine concentration, ligand exchange time . Under the optimum conditions, namely in 0.01 mol/L phosphate buffer solution with pH in 8.2, 0.0375 µmol/L 4-mercaptopyridine and acting time of 3min 4-mercaptopyridine modified gold nanoparticles colorimetric probe can detect the pH of solution in the range of pH 6.5~8.2, and use the probe to detect the pH of the actual water samples and satisfactory results were obtained.
Key Words:gold nano particles; UV absorption; colorimetric; pH detection; 4-mercaptopyridine
目 录
引 言 5
1文献综述 6
1.1纳米金简介 6
1.2纳米金粒子的应用 6
1.3纳米金在比色传感上的应用 7
1.4纳米金比色测定pH应用上的发展 8
2实验部分 10
2.1仪器与试剂 10
2.2缓冲液的配制 10
2.3纳米金的制备 11
2.4实验步骤 11
3结果与讨论 12
3.1缓冲溶液浓度对纳米金聚集的影响 12
3.2缓冲溶液pH值对纳米金聚集的影响 13
3.3不同4-巯基吡啶浓度的纳米金体系的影响 14
3.4 配体交换时间长短对纳米金聚集的影响 15
3.5 4-巯基吡啶修饰的纳米金对不同pH溶液的检测 16
3.6对照试验 18
3.7实际样品检测 19
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
引 言
pH值的测定在实验研究、工业生产、环境监测等领域都是很基础且必要的操作。
目前常用的pH检测手段主要有使用精密pH计，pH试纸等，然而这些pH检测手段在一些特殊场所的pH检测中存在缺陷：精密pH计虽然测定精确，但需有标准缓冲液校准，应用起来不便；pH试纸虽然便携性好，但是存在测量精度性差的缺陷。因此，本论文所涉及基于纳米金的pH比色传感器的研制应用于室外现场pH检测是很有前景的。
纳米金除具有一般纳米粒子的特性外，并且还具有良好生物相容性的特点，因此在许多领域有着非常广泛的应用，利用其特殊性质构建新型的生物传感器，在DNA、免疫、酶、糖等各方面已有广泛研究［1］。另一方面，纳米金由于具有极高的消光系数及强烈的粒子间距效应（纳米颗粒的粒径小、比表面积大、且微粒间的范德华力作用的存在）的特性，使得颗粒间容易发生团聚，其在分散状态下呈酒红色，变为聚集态后则使溶液呈蓝色，依据该特性，可以建立各种各样的纳米金比色快速检测的方法。由于纳米金比色法它具有操作简便，成本低廉，肉眼可辨且灵敏度较高等优点，近年来在分析化学尤其在快速检测领域发展迅速。其中，纳米金比色法在食品安全各类污染物中的检测应用已经取得了很广的发展方面［3］，另外纳米金比色法的快速检测也被应用在了水中重金属的研究当中［4］等。
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