碘诱导Ag AgI复合纳米颗粒的形成及碘离子的可视化分析.pdf

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1、第40卷分析化学(FENXIHUAXUE)研究报告第9期2012年9月ChineseJournalofAnalyticalChemistry1385一l390碘诱导Ag@Agl复合纳米颗粒的形成及碘离子的可视化分析郑林玲凌剑刘跃黄承志1,2(发光与实时分析教育部重点实验室，西南大学化学化工学院，重庆400715)(两南大学药学院，重庆400715)摘要在CuC1：和KI同时存在下，银纳米颗粒表面被氧化，生成Ag@AgI复合纳米颗粒，使得银纳米颗粒在410rim处的等离子体共振光散射信号降低。该光散射信号变化很容易在普通白色发光二极管(LED)光照射下观察到，据此建

2、立了一种简单的I一可视化分析方法。在pH7．4TrisHC1缓冲溶液中，在1．0×10mol／LCuC1溶液存在下，1检测的线性范同为2．0×10～2．0×10mol／L，相关系数为0．9959。常见阴离子对测定无干扰。将本方法用于环境水样和尿液中I检测，加标回收率分别为95．0％～97．0％和98．7％～103．1％。关键词银纳米颗粒；Ag@AgI复合纳米颗粒；等离子体共振光散射；碘离子；氯化铜1引言贵金属纳米颗粒在电磁场中其表面自由电子发生集体振荡(Collectiveoscillation)，即局域表面等离子体共振(Localizedsurfaceplasm

3、onresonance，LSPR)”】，从而产生如局域等离子体共振吸收(Localizedsurfaceplasmonresonanceabsorption。LS—PRA)和局域等离子体共振散射(Localizedsurfaceplasmonresonancescattering。LS—PRS)等独特的光学性质，这些性质取决于纳米颗粒的大小、形状和组成。目前，利用银纳米颗粒(Agnanoparticles，AgNPs)的等离子体共振吸收已建立了一系列分析和传感方法~1，利用其等离子体共振散射特性已发展了光散射探针，并应用于生物分子成像和可视化免疫分析，]。然而这些

4、方法多基于银纳米颗粒聚集后，因等离子体共振耦合使得其表面局域等离子体共振吸收和共振散射的变化。已有研究表明，碘对金属纳米颗粒的合成和形态控制有重要影响”。如I易吸附在金纳米颗粒表面，降低其表面电势，使得金纳米颗粒发生融合聚集；而碘单质诱导金纳米棒之间发生融合，导致其形态由棒状变为球形，从而使其等离子体共振吸收光谱发生变化。Pedersen等将银纳米颗粒暴露在碘蒸气中，得到Ag@AgI核壳纳米颗粒，通过监测其紫外一可见吸收光谱，得到AgI激子的白旋轨道向量信息。但碘对银纳米颗粒局域表面等离子体共振散射性质的影响的研究尚较少见。本研究表明，碘单质和I与银纳米颗粒作用遵

5、循不同的机理。碘单质溶液能将银纳米颗粒氧化成AgI颗粒，使其等离子体共振吸收和散射光谱发生明显变化；而I一只能在银纳米表面吸附，对颗粒光学性质产生微弱影响。但在充足CuC1：溶液存在下，I被氧化为单质碘，显著影响银纳米颗粒的光学性质，如银纳米颗粒在410am处的等离子体共振散射强度会随着I一浓度增大逐渐降低。在普通LED灯光照射下，可以清楚看到散射光的变化，从而实现对I的可视化检测。2实验部分2．1仪器与试剂F一4600荧光分光光度计、U-3010紫外一可见分光光度计、S一4800型扫描电子显微镜(日本日立公司)。AgNO(上海申博化工有限公司)；KI(上海化学试

6、剂总厂)；CuC1：(天津市河北区海晶精细化工厂)，以上试剂均为分析纯。实验使用Tris—HC1缓冲溶液(pH7．4)。实验用水为超纯水。2．2实验方法采用柠檬酸钠还原AgNO制备银纳米颗粒。将50mL锥形瓶用王水浸泡2h后，用自来水多次冲2011一lf17收稿；2012-04-11接受本文系国家自然科学基金(No．21035005)资助E—mail：chengzhi@SWlledu．cn第4O卷洗，再用超纯水充分洗涤，烘干。取2．5mL0．叭mol／LAgNO，溶液于瓶中，加入22．5mL超纯水至总体积为25．0mL。磁力搅拌下将溶液加热至微沸，再加入1．0mL

7、1％(w／w)柠檬酸=钠溶液，继续加热反应20min。溶液颜色由无色逐渐变为黄色并不断加深，最后变为棕黄色。停止加热后搅拌冷却至室温，得到银纳米胶体溶液。用紫外一可见分光光度计和荧光分光光度计分别对所制备的银纳米颗粒进行等离子体共振吸收和散射进行测定。在1．5mLEP管中加入50．0gLTris—HC1缓冲溶液(pH7．4)，再加入适量CuCI和KI溶液及水，至总体积480L，最后加人20．0pL银纳米胶体溶液，充分混匀。室温下放置10min后，用紫外一町见分光光度计测其吸收光谱；用荧光分光光度计进行同步扫描(。一。模式)，获得光散射光谱。3结果与讨论3．1银纳米

8、颗粒的表征