荧光纳米簇材料的制备及其对重金属离子检测研究

• 作 者: 卞浩
• 出 处: 吉林大学
• 发表日期: 2016年期
• 关键词: 银纳米簇 荧光 铅离子 敏感性检测

工业的飞速发展为我国的经济和社会发展奠定了坚实的物质基础。但是,随着工业的快速发展,矿产资源的大批开发利用,带来了比较严重的环境污染问题。以铅离子(Pb2+)、汞离子(Hg2+)为代表的重金属离子,是环境中主要的污染物之一,对人体产生很大的毒性。目前,对于重金属离子污染物的检测方法大多存在着制样复杂,操作繁琐的困难。因此,研究一种简单、快速的检测废水中的铅离子和汞离子浓度的方法对于防治污染有着重要意义。本文主要进行荧光纳米簇材料的制备,并开展其对Pb2+等重金属离子检测性能等方面的研究。在基于聚合物稳定的Ag纳米簇的制备及其对Pb2+的检测实验中,首先制备了Ag-PAA荧光纳米簇,考察了反应物之间物质的配比、溶液pH、紫外光照(光化学合成)反应时间对所制备的Ag纳米簇的荧光性质的影响,确定最佳制备条件为:反应溶液的pH为5.5;反应物硝酸银AgNO3和聚丙烯酸PAA的物质配比为15:1;紫外光照射还原反应时间为1h。并用透射电子显微镜、紫外光谱、红外光谱等技术对所制备的荧光Ag纳米簇的结构和性质进行了表征,获得了纳米尺寸小,粒径均匀,荧光性质优良的Ag纳米簇。其次,研究了荧光Ag纳米簇对铅离子的灵敏性检测,向Ag-PAA荧光纳米簇溶液中分别加入Ca2+、Mg2+、Na+、Zn2+、Cd2+、Co2+、Fe2+、K+、NH4+等离子溶液和Pb2+溶液,考察各离子溶液对Ag纳米簇的影响,发现Pb2+对于Ag纳米簇产生的荧光猝灭效应显著高于其他离子。最后,考察不同浓度的Pb2+溶液对Ag纳米簇产生的荧光猝灭效应。结果表明随着Pb2+溶液浓度的逐渐升高,其对纳米簇产生的荧光猝灭效应也显著提高。并在一定范围内,纳米簇荧光强度变化值与Pb2+溶液浓度的对数值呈现良好的线性关系。所制备的荧光纳米簇材料以及对重金属检测性能将在实际应用领域具有重要的价值。