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汞是对人类具有严重生理毒性的化学元素之一。水体中的汞可由食物链在生物有机体内蓄积,对人类健康造成极大威胁。因此,对环境样品中汞离子(Hg2+)的检测是评估环境质量的重要指标之一,开发具有高选择性、高灵敏度、低成本且简单易行的Hg2+分析方法成为关注焦点和研究热点。纳米材料所具备的独特性质可望满足构建功能传感器的基本要求,如功能广、灵敏度高、响应速度快、检测范围宽、选择性好、稳定性好等等。本文用简便的方法制备了几种粒子形态的纳米材料,并成功用于Hg2+的光谱分析。所用方法简便、快速、灵敏度高且对汞离子有很好的选择性,应用于环境样品中汞离子测定不需要对样品进行特殊的前处理。其主要内容如下:(1)利用DNA作为模板,采用交替透析-层层组装的方法在水溶液中合成了CdS纳米颗粒(5 nm),同时应用于Hg2+的光分析测定。利用透射电镜、紫外可见光谱、荧光光谱和共振光散射光谱进行了系统表征,所合成的目标物分散性良好,在394 nm附近表现出强烈共振散射峰和339 nm处具有特征的荧光发射峰。更有趣的是,体系光散射的增强和荧光的淬灭程度与Hg2+浓度之间有良好的线性,这归结于Hg-S键的生成。经过优化条件,该传感器在0.01-100μmol/L Hg2+浓度范围内成良好的线性关系,最低检测浓度可达10-9 mol/L,且对Hg2+具有很好选择性。?(2)在室温下以柠檬酸三钠为稳定剂,采用相似的方法在水相中分别合成了CuS和PbS纳米粒子,并探索了合成条件,如不同浓度Cu2+或Pb2+与S2-的配比和不同pH值。所制备的纳米粒子的共振光散射(RLS)光谱强度(IRLS)的变化与不同浓度的Hg2+加入直接相关。结果表明,在最佳实验条件下,CuS和PbS体系的IRLS分别对c(Hg2+)在0.01-100μmol/L和0.001-100μmol/L区间内呈现出良好的线性变化,据此建立了水中的微量汞的测定方法。(3)酸性介质中氯化亚锡与Hg2+反应可生成金属汞(Hg),金溶胶存在时,Hg可与金纳米粒子表面作用形成纳米复合物,体系在395 nm处的最大共振散射峰强度IRLS响应与体系Hg2+浓度相关。由此实现了共振光散射法测定水中的微量汞,在0.1-50μmol/L浓度范围内与光散射强度的变化成正比,其线性回归方程的相关系数为0.991,检出限可达0.068μmol/L。