银纳米比色法在重金属检测中的应用

银纳米颗粒（AgNPs）的光学特性对其尺寸大小高度敏感，尤其表面等离子体共振效应控制着银纳米溶胶的聚集行为。在分散状态下，小粒径AgNPs 溶液呈黄色，而聚集后的溶液则呈现红色。这种颜色变化为基于纳米材料的检测提供了直观的展示，在重金属离子的检测中具有重要应用。

银纳米比色法简介

银纳米比色法利用银纳米颗粒与重金属离子之间的相互作用，通过将配体或功能基团修饰到银纳米的表面上，特定的配体识别金属离子同时作为纳米颗粒之间连接的桥梁，从而产生可见的颜色变化，进而实现对重金属的定性和定量分析。该方法操作简单、灵敏度高，适用于快速检测重金属污染，是环境监测、食品检测等领域中重要的分析手段之一。该方法无需昂贵的大型仪器，仅通过肉眼观测即可进行对重金属含量进行半定量分析，具有较好的实时检测能力。

Cr3+离子各梯度浓度对应颜色

以Cu2+离子为例，利用银纳米比色法对其含量进行检测​

【实验原理】

银纳米由壳聚糖进行表面修饰，壳聚糖上的氨基和羧基能够与Cu2+配位，从而使银纳米产生团聚，溶液颜色发生改变。

【实验材料】

银纳米颗粒

氢氧化钠（NaOH）

磷酸

硼酸

醋酸

壳聚糖溶液

氯化钠（NaCl）

【实验仪器】

紫外-可见分光光度计

漩涡混合器

【实验步骤】

1. 配置BR缓冲液

在100ml磷酸、硼酸和醋酸三种酸(浓度均为0.04 mol/L)的混合液中，向其中加入27.5 ml的氢氧化钠溶液(浓度为0.2 mol/L)配置。

其余pH值所需氢氧化钠溶液量如下表所示

2. 银纳米表面修饰

在4 mL 离心管中加入40 uL,0.02%的壳聚糖溶液和500 uL AgNPs溶液，混合均匀后,用适量的二次水稀释，室温放置10分钟。然后加入300 mL (pH=4.35)的BR缓冲溶液和150mL，1 mol/L的NaCl溶液，进行涡旋混匀。

3. Cu2+浓度的标定

将混合均匀后加入不同体积的0.001 mol/L的Cu2+溶液,使总体积为3 mL。上述混合溶液经漩涡混合器混匀,室温静置10分钟，将各梯度浓度对应颜色进行记录，用双光東紫外-可见分光光度计上测各梯度溶液吸光度。将数据进行分析，绘制出Cu2+浓度与吸光度关系的曲线。

4. 未知样测定

将步骤2中混合均匀溶液加入未知样溶液定容至3 mL。按照步骤3中步骤依次进行实验。将实验所得溶液与步骤3中所得各梯度颜色进行对比，估算未知样品浓度。将所得溶液利用紫外-可见分光光度计进行测定，测得吸光度与标定曲线进行对比。

除壳聚糖修饰检测Cu2+外，还有如下重金属离子可利用银纳米比色法进行检测：

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参考文献

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