摘要：Cr3+和Cr2O72-通过4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)聚集程度使稳定化的金纳米颗粒团聚。我们的研究结果显示出良好的重现性、低检测限度和良好的选择性。实验具体通过固定反应试剂，改变pH和浓度等方面，通过肉眼观察颜色和紫外测定的方法，归纳最优化鉴别条件。Cr3+和Cr2O72-的检出限分别为57。93 μM和1。26 μM。本实验成本低廉，方法简单，对鉴别Cr3+和Cr2O72-具有重大意义。75158

毕业论文关键词：金颗粒、团聚、Cr3+、Cr2O72-、4-羟乙基哌嗪乙磺酸

Controlled Aggregation Detection of Gold Particles Cr3+ and Cr2O72-

Abstract: Cr3+ and Cr2O72- are quantified by the aggregation extent of HEPES stabilized Au nanoparticles。 Our results show good reproducibility, low detection of limitation, and good selectivity。 After optimizing the experimental conditions including reagent concentration, pH, and probe concentration, the LODs for Cr3+ and Cr2O72- are 57。93 μM and 1。26 μM, respectively。 

Keywords: gold particle; aggregation; Cr3+; Cr2O72-; HEPES

1前言

水的生态系统中有毒金属离子的监测仍然是一个重要的问题，生态环境通过食物链对人体健康产生不利的影响。而铬离子是有毒金属离子的一种，所以检测铬离子对分析化学有重要意义。铬通过电镀，钢铁，和涂料工业进入环境并且可以导致大量的铬化合物水体的释放[1]，因此饮用水系统容易被污染。所以测量铬含量可能反映铬污染的环境现象。Cr2O72-有剧毒并可诱发癌症[3]。Cr(VI)离子容易穿过细胞膜，减少细胞内脱氧核糖核酸有效地结合并损坏细胞成分[4]。Cr3+对人的皮肤、肺、胃、肾脏、肝脏等器官都有不良影响[5]。根据国际癌症研究机构(IARC)对人类的致癌性的研究报告显示[6]，Cr2O72-容易引起肺鼻腔鼻窦癌[7]。美国环境保护局，欧洲共同体和世界卫生组织建议，限制铬离子在饮用水的含量。因此，选择性测定Cr3+和Cr2O72-是必要的。我们必须提高各种检测水污染中铬元素的灵敏度和选择性，并且要关注解决此方案的发展。在过去的几十年里，各种鉴别铬离子技术已开发，包括电热原子吸收光谱(ETAAS)[8]，分光光度法[9]、云点提取或固相萃取法[10]、高效液相色谱法[11]、电感耦合离子发射光谱仪法(ICP-OES)[12,13]和电感耦合离子质谱法(ICP-MS)[14]。然而，这些方法大多涉及复杂和耗时的样品前处理程序，而且只能直接检测一种价态。此外，笨重、昂贵的仪器和繁琐的操作限制了以上方法的发展。因此，铬离子的监测仍然是一个巨大的挑战。所以，开发简单的检测方法迫在眉睫。本实验通过4-羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)保护金纳米颗粒呈分散性来鉴别Cr3+和Cr2O72-。Cr3+和Cr2O72-在水中团聚，加入HEPES保护的金纳米颗粒使得金纳米颗粒呈现的颜色不一，因此得以鉴别Cr3+和Cr2O72-。本实验用试剂的添加与混合，通过裸眼的方式就可鉴别Cr3+和Cr2O72-。将HEPES分别与Cr3+和Cr2O72-混合，再分别加入金溶液中，可用肉眼分辨出两种不同颜色。而且，两份实验样品通过紫外光谱扫描，其峰在不同范围。此结果更加表明实验可行，且数据准确。本实验步骤简洁明了，无需其他操作仪器，实验操作简单，对实验操作人无过多要求，与之前检测方法比较，重复性好，实验条件简单，易于推广。许多鉴别方法繁复，且操作成本高昂，不易于推广，故此方法可以成为鉴别Cr3+和Cr2O72-的研究热点。此外，本实验通过改变pH、反应时间、验证选择性等实验，经过多种条件优化，最终归纳出最优鉴别条件。

2实验部分

2。1仪器与试剂

电子天平，紫外可见分光光度计，超声波清洗仪，pH计，pH试纸，移液枪，枪头、离心管(2 mL, 4 mL, 50 mL)，封口膜，药匙，针筒，0。22 μm滤膜，一次性手套。