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用于检测水环境中银离子浓度的荧光适体传感器研究

2021-04-08姜利英徐晓萍秦自瑞孟晓龙任林娇

光谱学与光谱分析 2021年4期

姜利英,徐晓萍,秦自瑞,张 培,孟晓龙,任林娇,王 慰

郑州轻工业大学电气信息工程学院,河南 郑州 450002

引 言

银在电子、摄影、成像等行业中应用广泛,但银离子所带来的污染也是一个不容忽视的问题[1]。当银离子随工业废水排入土壤和水源后,就会被动植物吸收,接着又随食物链进入人体与人体内的蛋白质、酶发生相互作用,严重威胁人类的健康[2]。因此,检测水环境中银离子浓度对保护人类生命健康至关重要。

目前检测银离子浓度的方法主要依赖于电感耦合等离子体质谱法[3]、原子吸收光谱法[4]和电感耦合等离子体/原子发射光谱法[5]。尽管这些方法检测精度比较高,但仪器耗资昂贵、运行费用高、操作要求多,检测比较费时、费力,而且测量时需萃取、浓缩富集或抑制干扰等复杂前处理过程[6]。而生物传感器,凭借其具有选择性高、分析速度快和仪器价格低廉等特点,引起研究者的极大关注,目前研究工作大都致力于研制荧光[7]、比色[8]或电化学传感器[9]。其中,荧光分析技术具有灵敏度高、精度高、检测速度快等优点在各种分子检测中应用广泛。

Long[10]等利用NaYF4∶Yb3+,Tm3+上转换纳米颗粒(UCNPS)设计了一种定量检测银离子的荧光传感器,检出限为33 nmol·L-1。Lu[11]等基于Ag+与谷胱甘酸(GSH)的相互作用,研究了检测银离子的金属配位聚合物荧光传感器,检出限为50 nmol·L-1。以上研究者捕获金属离子使用的是各种配位体和络合物,一般结构比较复杂,例如4-氨基-3,5-二(2-羟基苯基)-1,2,4-三唑NH2C2N3(C6H4OH)2等[12],重金属离子的解离常数比较高(μmol·L-1级)且存在有毒物质。……

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