N掺杂的红色荧光纳米碳点检测汞离子

以对苯二胺和多巴胺为原料,通过一步水热法合成表面富含氨基基团的氮掺杂碳点(N-CDs),经过离心、过滤以及柱层析对所制备碳点进行提纯。采用高分辨透射电子显微镜和荧光对其进行表征。结果表明:该碳点粒径均一,具有良好的红色发光特性,且在最佳实验条件下,Hg2+对该碳点进行选择性荧光猝灭,其荧光猝灭程度与Hg2+浓度在0.1μM~2.1μM范围内呈现良好的线性关系,检测限为0.01μM。最后,该碳点成功用于实际水样中Hg2+的测定,加标回收率为95.0%~103.1%。

机器学习预测食品重金属检测中铜离子对汞离子荧光信号的干扰

目的:构建一个人工智能预测模型,在存在Cu^(2+)干扰的复杂食品检测环境下预测荧光探针对Hg^(2+)的选择性。方法:采用荧光探针技术结合7种先进经典的机器学习模型,预测分析存在Cu^(2+)干扰时探针对Hg^(2+)的选择性,并比较各模型的预测效果,选择最优模型。结果:基于分子二维描述符(molecular 2D descriptors,Mol2D)和极端梯度提升算法成功建立了在交叉验证和测试集中准确度为0.786和0.810的高效模型,在Cu^(2+)干扰下准确预判Hg^(2+)的探针选择性。结论:该模型通过选择性预判对Hg^(2+)荧光分子探针的设计进行改进,使Hg^(2+)荧光探针的设计更加高效可靠。

一种反应型荧光探针的构建及其在环境水汞离子检测中的应用

汞因具有高毒性、迁移性等特点对环境及人体产生巨大的伤害.因此,建立便捷、高效、快速检测Hg^(2+)的分析方法具有重要意义.本文以半花菁染料为荧光基团,N,N-二甲氨基硫代甲酸酯为识别基团,设计合成了一种反应型荧光探针Cy-DMTC.荧光光谱滴定分析显示探针Cy-DMTC能够特异性识别Hg^(2+),且灵敏度高、抗干扰能力强.随着Hg^(2+)浓度增加,其512 nm处荧光强度不断增强且呈现出强绿色荧光,同时产生了显著的stokes位移(156 nm).探针的荧光强度与Hg^(2+)浓度在2.0×10^(−6)—12.5×10^(−6) mol·L^(−1)范围内呈现良好的线性相关(R^(2)=0.9955),检出限为8.65×10^(−8) mol·L^(−1).机理研究证实由于Hg^(2+)诱导硫代甲酸酯发生水解反应,导致电荷转移荧光增强,从而实现对Hg^(2+)的定性定量检测.探针Cy-DMTC已被成功应用于实际水样中Hg^(2+)的检测,可为Hg^(2+)的检测提供了一种高效的解决方案.

纤维素基汞离子传感器的研究进展

总结了不同形态的纤维素基材料在汞离子传感器方面的研究进展,深入分析了其在比色、荧光和电化学传感等各类传感技术中的重要作用,并探讨了纤维素基材料在汞离子检测中面临的挑战及未来的发展前景。

固载离子液体材料的制备及其对水环境中汞离子的去除

采用浸渍法将咪唑基离子液体固载于磁性纳米颗粒表面,制备得到固载离子液体复合材料Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@IL。采用Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@IL去除水环境中的Hg^(2+),研究了pH值、吸附时间、吸附剂用量及Hg^(2+)初始浓度对Hg^(2+)去除率的影响。结果表明,Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@IL适用pH值范围宽,pH=7.2~9.5时,Hg^(2+)去除率达99.1%以上。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@IL对Hg^(2+)的吸附速度快,只需90 min即可达到吸附平衡。对于25 mL浓度2μg/mL的Hg^(2+)溶液,加入20 mg吸附剂即可基本去除其中Hg^(2+),Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)@IL的吸附等温线研究结果表明,吸附剂对Hg^(2+)的饱和吸附量为548.37 mg/g。

金属纳米团簇的合成及其在汞离子检测中的应用

人类活动、自然现象和工业来源释放的汞离子(Hg^(2+))污染了全球的水体,被Hg^(2+)污染的水体在低浓度也就会对人体和环境产生很多不利影响。因此迫切需要一种快速和低成本的检测Hg^(2+)的方法。具有亚纳米结构的金属纳米团簇(MNCs)材料因其特殊的光学、物理和化学性质近年来被广泛用于高选择性和高检测灵敏度传感器的构建。本文将对金属纳米团簇的合成及其用于Hg^(2+)的检测进行综述。

基于金纳米粒子的动态光散射法检测溶液中的汞离子

发展了种基于汞离子(Hg2+)适配体(Aptamer)免标记金纳米粒子的动态光散射(DLS)法,用于灵敏、选择性的检测溶液中的Hg2+。Aptamer 5'-TTTCTTCTTTCTTCCCCCCTTGTTTGTTGTTT-3'与Hg2+的特异性结合使金纳米粒子失去保护,在含有100 mmol/L NaCl的缓冲溶液中发生聚集,金纳米粒子的平均水合粒径变大。在pH=7.43,110 nmol/L Aptamer,100 mmol/L NaCl,Hg2+与Probe DNA孵育时间为30 min的实验条件下,金纳米粒子水合粒径的变化值("D)与Hg2+的浓度成正比。检出Hg2+的线性范围为0.1 nmol/L^5μmol/L,检出限达0.1 nmol/L。湖水及矿泉水两种水样加标实验表明本方法能够用于实际水样中Hg2+的检测。

汞离子选择电极在海水痕量元素检测中的应用

由于自由汞离子(II)在低浓度时不易保持其形态,在此以汞络合平衡的基本原理为基础,计算并讨论了汞在溶液体系中的存在形态,从而获得稳定的低浓度自由汞离子以及溶液中自由汞离子浓度和总汞浓度之间的关系.通过对汞离子选择电极(Hg-ISE)在类似海水的缓冲溶液体系实验测试及分析,其结果显示在自由汞离子浓度高于10-19mol/L时,总汞浓度和自由汞浓度仍然保持成一定的线性关系,表明可以通过检测自由汞离子浓度来检测海水中总汞浓度.

荧光碳量子点的绿色合成及高灵敏高选择性检测汞离子

本实验以苹果汁为原料,通过一步水热法合成得到了水溶性好及稳定性高的蓝色荧光碳量子点。研究发现Hg2+对碳量子点荧光有良好的猝灭作用,从而建立了一种快速检测Hg2+的新方法。实验发现在pH 7.0磷酸盐缓冲介质中碳量子点荧光猝灭强度与Hg2+浓度在5~100 nmol/L和1~50μmol/L范围内呈线性关系,检出限为2.3 nmol/L(S/N=3)。本方法可用于实际水样中Hg2+的测定。

核酸适体识别荧光法检测汞离子

通过对已知的Ni2+适体的改造,发现了对Hg2+有较强结合活性的核酸适体N1,基于N1的二级结构进行改造,获得了具有较高活性的核酸适体N5,并建立了荧光检测方法。以荧光基团FAM标记核酸适体,在94℃变性5 min,室温(25℃)下复性30 min后,适配体与标记有荧光猝灭基团DABCYL的一段互补序列Q2结合(适体与Q2的浓度比为1∶3),加入系列浓度的Hg2+与互补序列竞争结合核酸适体,以荧光信号的变化定量分析Hg2+浓度。结果表明,N1与Hg2+结合呈线性,线性范围为1.25～20 mg/L;检出限为0.62 mg/L;以N1结构为基础改造合成的序列和结构均不同的适体N4,N5,N6,N7对Hg2+的识别结合活性均不同,其中适体N5与Hg2+结合活性最为灵敏,特异性高,线性范围为0.156～2.50 mg/L;检出限为78μg/L。

基于抑制作用的新型葡萄糖氧化酶传感器测定环境污染物汞离子的研究

本文提出了一种基于抑制作用的新型葡萄糖氧化酶生物传感器用于测定环境样品中二价汞离子。其工作原理是汞离子对电极上葡萄糖氧化酶分子的抑制作用引起响应电流的下降而产生一可测定信号。详细探讨了电极的氧化还原反应机理及测试性能。该传感器对汞离子的检出限是0.49 ng/mL,抑制率和汞离子浓度的自然对数值在0.49~783.21 ng/mL和783.21 ng/mL^25.55μg/mL范围内分别呈良好的线性关系。酶电极在抑制后可以完全恢复活性。考察了铅(Ⅱ)、铜(Ⅱ)、镉(Ⅱ) 和铬(Ⅲ)离子对汞离子测定的干扰。测定了汞离子在土壤浸出液中的回收率,结果良好。

基于汞离子氧化作用的硫胺素液滴光化学传感器研究

A novel renewable liquid drop sensor was proposed for quantitative assay of thiamine based on it′s oxidation by Hg 2+ in basic medium. The dynamically growing and falling drops formed at the end of a silanized silica capillary tube served as the reactors for a chromogenic reaction and windowless optical cells as well. The optimum analytical conditions have been established. The sensor showed a linear response in the measuring range from 1.0×10 -4 to 5.0×10 -3 mg/mL thiamine, and with a detection limit of 8.0×10 -4 mg/mL. Besides its high sensitivity, the sensor permits a simple, fast, and inexpensive measurement with only micro-quantities reagent consumption.

双重印迹法制备汞离子印迹聚合物及其性能研究

采用双重印迹法,以N-3-(三甲氧基硅基)丙基乙二胺为功能单体,四乙氧基硅烷为交联剂,表面活性剂(十六烷基三甲基溴化铵)和Hg2+为模板,合成出Hg2+印迹聚合物。聚合物中的表面活性剂和Hg2+分别由乙醇萃取和HCl洗涤除去,利用平衡吸附法研究了聚合物的吸附性能和选择识别能力,且探讨了实验条件对印迹聚合物吸附性能的影响。结果表明,在竞争离子Cu2+(或Cd2+)存在下,印迹聚合物具有较高的吸附能力和选择识别能力,最大相对选择系数k′>200,且可以循环使用。

纳米四氧化三铁吸附水中汞离子的研究

以纳米Fe3O4颗粒作吸附剂,研究其用量、粒径、吸附温度以及pH值等因素对Hg2+吸附效果的影响,考察了纳米Fe3O4颗粒对水中Hg2+的吸附性能,并对吸附结果的重现性和吸附机理进行了研究。结果表明:纳米Fe3O4颗粒对水中Hg2+的吸附去除率随其用量的增加、粒径的减小而增大;对Hg2+吸附的最佳温度为19℃、最佳pH值为3.5,此pH值不需要经过酸或碱调节,便于控制;实验的重现性良好;纳米Fe3O4颗粒吸附水中Hg2+以物理吸附为主。纳米Fe3O4颗粒对Hg2+的吸附符合Freundlich吸附方程,显示了很强的纳米效应,是一种具有较好应用前景的Hg2+吸附剂。

啤酒酵母菌对汞离子(Ⅱ)的生物吸附

对啤酒酵母菌与水相中重金属离子Hg2+的生物吸附情况进行了研究·主要研究了溶液的pH值、吸附时间、菌体用量、Hg2+离子的初始质量浓度、温度等因素对生物吸附效果的影响·试验结果表明:啤酒酵母对水相中的Hg2+具有良好的吸附效果,在pH=3、吸附时间为15min时,对质量浓度为2 6g/L的Hg2+溶液进行吸附,去除率可达96%·啤酒酵母菌对Hg2+的吸附是一个快速过程,在15min时吸附效果最佳,之后有解吸现象的存在·pH值对Hg2+的吸附影响很大,在pH=3～5时吸附效果较好·温度对该吸附效果影响不大,室温下操作即可·

废水中汞离子去除方法的研究进展

基于国内外研究文献结合自身最新研究工作,论述了去除工业废水中汞离子的化学沉淀法、微电解—混凝沉淀法、吸附法等方法及其作用原理,并分析了各种方法的优缺点;指出了吸附法对含极低浓度汞离子废水的深度处理具有明显的优势。近年来合成的新型导电性聚芳香胺对汞离子初始质量浓度为十至数百mg/L的溶液中汞的去除率在99.99%以上,在含汞工业废水处理中显示出了广阔的应用前景。

一种简单快速检测汞离子的1,4-二硫苏糖醇膜修饰金平板电极

将1，4-二硫苏糖醇（DTT）自组装在100nm厚的平整金膜表面，形成DTT膜修饰金平板电极（GPE），构建了一种新颖的简单、快速测定汞离子的选择性电极分析方法．通过电化学交流阻抗和循环伏安法探讨了该电极的响应原理，即固定在Au表面的DTT通过另一端的巯基与汞离子发生强配位作用而吸附结合带正电荷的汞离子，引起电极表面膜电位的变化，从而选择性地识别汞离子．实验结果表明，该电极在pH=6．0的Tris-HCl缓冲溶液中对汞离子有良好的电位响应性能，其线性范围为1．0×10^-8～1．0×10^-3mol／L，能斯特响应斜率为（29．62±0．2）mv／-pc（25qC），检出限为5．1×10^-9mol／L．该汞离子检测电极的响应时间仅为20s，且有较好的重现性和稳定性．通过测定各种离子的选择性系数，发现Cu2＋，Fe2＋，Na＋，K＋，Mg2＋，Ba2＋，Ca2＋，Zn2＋，Sn2＋，Pb2＋，Ag＋，Al3＋，Fe3＋，Ni2＋，N02-，IO3-，BrO3-和ClO3等离子不干扰该电极对汞离子的检测．此外，将该电极用于实际水样中微量汞离子含量的测定，结果与双硫腙分光光度方法一致，且回收率为98．20％～101．75％．

小球藻吸附汞离子的研究

从天然水体中分离并纯化获得藻类物质,经细胞形态和显微形态观察,鉴定为小球藻(Chlorella).通过小球藻液对Hg2+的吸附实验研究,获得了最佳的吸附实验条件,并研究了小球藻对Hg2+的吸附特征.结果表明:小球藻对Hg2+的生物吸附能力强,其吸附行为可以用Langmuir和Freundlich等温吸附方程描述,但更符合Freundlich吸附模型.

聚胸腺嘧啶单链DNA-CuNCs荧光增强法用于汞离子的高灵敏检测

基于Hg^(2+)与DNA中胸腺嘧啶(T)结合的高度特异性和DNA铜纳米簇的荧光增强性质,构建了一种简便、灵敏检测汞离子的新方法.当Hg^(2+)存在时,聚T单链DNA(P1)通过T-Hg^(2+)-T特异性结合形成双链DNA,Cu^(2+)经抗坏血酸钠还原后生成的中间体Cu+与双链DNA螺旋结构间的氢键部分有强的结合力,促使Cu0附着聚集在双链DNA上形成铜纳米簇,导致体系荧光增强,从而实现对汞离子的高灵敏检测.体系荧光强度与Hg^(2+)浓度的对数值成正比,对Hg^(2+)检测的线性范围为1.0 nmol/L^10μmol/L,检出限达0.4 nmol/L,对湖水样品中Hg^(2+)检测的回收率达到97.2%~106.6%.与传统方法相比,该方法具有无需标记、检出限低及选择性好等优点,可用于环境水体中汞离子的测定.

阳离子壳聚糖对汞离子的吸附性能研究

在壳聚糖-NH2上接枝阳离子中间体,增加了阳离子基团及羟基,制备成阳离子壳聚糖。考察了时间、温度以及pH对阳离子壳聚糖吸附汞离子的影响。45℃、吸附时间20min,pH为5的条件下,阳离子壳聚糖对Hg2+的吸附效果最好,最大吸附量可达262.50mg/g。试验表明,阳离子壳聚糖对汞离子的吸附性能明显优于壳聚糖和活性炭。