基于聚乙烯醇/金納米棒復合凝膠膜的Hg2+傳感器構建及應用

劉廣力， 李 霞， 朱笑天， 湯克勇， 劉 捷*

(鄭州大學材料科學與工程學院，河南鄭州 450001)

Hg2+是一種重要的重金屬污染物，對環境生態系統有嚴重危害，極微量的Hg2+就會對人的大腦、心臟和胃等組織器官造成顯著的損害[1]。研究高選擇性、高靈敏度、高穩定性、簡便易行且低成本的Hg2+測定方法，一直以來都是分析化學領域研究熱點之一。經典的汞的分析方法有原子吸收光譜、原子發射光譜、原子熒光光譜、電感耦合等離子體質譜和電化學法等，但這些方法大多存在如制樣復雜、設備要求高等缺點[2]。

金納米棒(Gold Nanorods,GNRs)是一類呈棒狀的貴金屬納米粒子，在可見光-近紅外區具有獨特的橫向和縱向表面等離子共振(SPR)吸收峰。金納米棒的尺寸、長徑比、分散狀態和形狀改變都會誘導其分散液顏色和光譜特征發生變化[3]。Matthew在金納米棒溶液中利用弱還原劑還原Hg2+，利用金納米棒和單質汞能夠形成金汞齊的原理，改變金納米棒有效長徑比和光學特性，發展出基于比色法的高度靈敏的Hg2+非聚集型傳感器[4]，Jin等[5]進一步發展和完善了這種方法。但是，金納米棒的光學特性和膠體穩定性極易受環境介質的離子強度、折光指數、pH等多種因素影響，其保存時間、可檢測環境和測量精度有很大的局限性。Warinya、Emily和Huang等將金納米棒固定在玻璃片表面，以提高金納米棒在存儲和檢測過程中的穩定性[6 - 8]。但由于金納米棒僅能以單層分散狀態被固定在玻璃片表面，導致構建的傳感器信號較弱，不利于提高測量的精度，且金納米棒在玻璃表面的固定過程較為復雜?！?br>