-PAGEII-摘要汞離子是危害最大的金屬污染物之一，即使濃度較低也會對人體健康和環境造成有害影響。開發新的高靈敏度、高特異性、快速的汞檢測方法是非常必要的。本研究以D-青霉胺為穩定劑，用抗壞血酸作為還原劑，運用化學還原法制備了D-青霉胺銅納米簇(DPA-CuNPs)。所制備的DPA-CuNPs具有很強的紅色熒光，并且還具有很大的斯托克斯位移(270nm)。采用掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、傅立葉變換紅外光譜、熒光光譜和紫外-可見分光光度計對其可能的熒光機理進行了分析，認為其可能是聚集誘導發光效應(Aggregation-InducedEmission,AIE)。基于痕量汞離子可以分散聚集的DPA-CuNPs，從而導致體系熒光猝滅嚴重的現象，建立了DPA-CuNPs對水溶液中汞離子的靈敏性、選擇性的測定方法。在最佳條件下，該方法可以用于1.0~30μM濃度范圍內Hg2+的測定，檢出限(3σ/斜率)為32nM。這個方法已經被成功的應用于的檢測之中。關鍵詞： 銅納米；D-青霉胺；熒光；汞離子；化學傳感器AbstractMercuryionisoneofthemosthazardousmetalpollutantsthatcancausedeleteriouseffectsonhumanhealthandtheenvironmentevenatlowconcentrations.Itisnecessarytodevelopnewmercurydetectionmethodswithhighsensitivity,specificityandrapidity.Inthisstudy,anovelandgreenstrategyforsynthesizingD-penicillamine-cappedcoppernanoparticles(DPA-CuNPs)wassuccessfullyestablishedbyachemicalreductionmethod,inwhichD-penicillamineandascorbicacidwereusedasstabilizingagentandreducingagent,respectively.Mercuryionisoneofthemosthazardousmetalpollutantsthatcancausedeleteriouseffectsonhumanhealthandtheenvironmentevenatlowconcentrations.Itisnecessarytodevelopnewmercurydetectionmethodswithhighsensitivity,specificityandrapidity.Inthisstudy,anovelandgreenstrategyforsynthesizingD-penicillamine-cappedcoppernanoparticles(DPA-CuNPs)wassuccessfullyestablishedbyachemicalreductionmethod,inwhichD-penicillamineandascorbicacidwereusedasstabilizingagentandreducingagent,respectively.KeyWords： Coppernanoparticles;D-penicillamine;Fluorescence;Mercuryion;Chemicalsensors-PAGEIII-目錄摘要 IAbstract II1緒論 11.1熒光納米材料 11.2半導體量子點 11.2.1碳點 11.2.2有機小分子聚合物 21.2.3金屬納米顆粒 22實驗 52.1材料 52.2儀器 52.3DPA-CuNPs的合成 52.4汞離子的檢測 62.5天然水樣的制備 63結果和討論 73.1制備的DPA-CuNPs的表征 73.2Hg2+誘導DPA-CuNPs的分散 73.3分析性能 113.4汞離子傳感的選擇性 133.5可能的猝滅機制 133.6實際水樣中Hg2+的檢測 144結論 15參考文獻 16致謝 21-PAGE14-緒論熒光納米材料隨著社會經濟的發展，環境污染問題越來越嚴重。工業、農業和日常生活中使用的化學品不可避免地會進入環境。大部分污染物將長期存在于環境中，并容易在食物鏈中積累，對生態環境和人類健康構成威脅。因此，開展常規污染指標檢測具有重要意義。目前，污染指標的檢測方法主要有離子色譜法、原子吸收光譜法、電感耦合等離子體質譜法和熒光分析法。熒光分析由于其靈敏度高、探針小型化、信號遠距離傳輸等優點，成為環境監測的重要手段之一。光學材料或探針是熒光分析中不可缺少的組成部分。光學探針的選擇是熒光分析性能的關鍵。在過去的幾十年中，許多類型的光學探針被用來構建熒光傳感器，包括半導體量子點、碳點、有機小分子聚合物、金屬納米粒子等。半導體量子點量子點是半導體納米粒子，其粒徑接近或小于電子-空穴對玻爾半徑。它們的光學性質與其尺寸密切相關。一般來說，量子點的粒徑越小，帶隙越寬，動能增加越多，電子吸收和發射的能量越大，量子點的吸收峰和發射峰會向高能方向移動，出現藍移；反之，量子點的吸收和發射峰將變紅。因此，我們可以改變量子點的粒徑，也就是改變量子點的光學性質，從而可以制備出具有不同熒光顏色的量子點。量子點具有熒光發射強度高、光漂白效應小、吸收光譜寬、熒光發射光譜窄等獨特的優點，具有分布均勻、熒光發射波長可調、熒光使用時間比傳統有機染料分子長等優點量子點的光譜特性使其成為生命科學和化學傳感領域的理想納米材料。碳點碳點是一種具有良好分散性和發射熒光的準球形碳納米粒子，其粒徑小于10nm。與普通量子點相比，碳點具有以下優點：生物相容性好，毒性低，對生物分子活性干擾小；激發發射波長可調，具有激發依賴性；生產成本低，合成方法簡單，操作安全；具有pH依賴性的小分子量和小顆粒尺寸可以發射上轉換熒光。半導體量子點和一些核殼量子點在各種體內外生物光學成像中得到了廣泛的應用。然而，由于半導體量子點中的重金屬具有生物毒性，碳點作為一種新的成像方法逐漸取代半導體量子點，越來越受到研究者的重視。金屬的檢測主要基于激發態碳點表面有電子給體這一事實。這些電子可以還原金屬離子，使碳點熒光熄滅，從而實現對銅離子、鉻離子、鐵離子等金屬離子的檢測。例如，Wang等人。將碳點與硝酸銀溶液混合并激發，可將銀離子還原成銀納米。但是在沒有碳點的溶液中，沒有銀納米。改性碳點具有一些官能團或電荷。它可以通過共價鍵或靜電作用與抗原或抗體結合，檢測一些細菌、微生物、病毒等。有機小分子聚合物具有熒光發射特性的有機小分子可以通過超分子力組裝成熒光納米粒子，也可以通過單體聚合形成熒光聚合物納米球。在有機熒光小分子的好溶劑中加入壞溶劑，有機小分子通過氫鍵或π-π堆積形成納米顆粒。已知的有機熒光染料分子在單分散狀態下有較強的熒光發射，但聚集后由于分子間的強相互作用或形成絡合物，熒光強度減弱或減弱。但是有一種有機小分子，在單分散狀態下，熒光很弱或沒有熒光，當它們聚集形成納米顆粒時，熒光強度明顯增強。這種現象被稱為聚集誘導發射（aggregationinducedemission，AIE），即聚集誘導發射（aggregationinducedemission，AIE），它是由具有高熒光發射強度的有機小分子形成的熒光納米粒子，廣泛應用于光電器件、生物檢測和生化傳感器等領域。金屬納米顆粒金屬納米粒子不僅具有納米粒子的特殊性質，而且由于納米結構的結合而產生了新的效應，表現出獨特的電學、光學和催化性能，使其成為表面納米工程和構建功能性納米結構的理想材料。目前，制備金屬納米粒子的方法很多，最常用的方法有物理法、化學法、生物法、物理化學法等。與半導體量子點不同，金屬納米顆粒作為一種新型的熒光納米材料，有其獨特的優點：與傳統的有機熒光染料相比，金納米粒子具有較高的熒光發射速率、較大的stoke位移、較強的耐光性，而且金屬納米粒子的表面性質可以根據實際應用的要求進行調節，熒光發射波長可以在紫外、可見光和紅外范圍內調節。因此，金屬納米粒子在生物標志物、成像與傳感、催化、單分子光譜、化學傳感和數據存儲等領域具有良好的應用價值。由于金屬納米粒子的上述優點，金屬納米粒子的合成報道逐年增多。由于金屬納米粒子表面活化能高，易團聚，因此模板和保護劑是水溶液中合成金屬納米粒子的關鍵。由于金納米粒子的化學穩定性高于銀納米粒子，因此金納米粒子的制備方法相對成熟，人們還可以合成具有特定原子序數的金納米粒子，如Au20、Au25、Au33和Au38。此外，與貴金屬納米粒子的合成相比，銅納米粒子的合成具有更大的挑戰性，因為它們在水溶液中非常不穩定，容易氧化形成銅氧化物。為了避免氧化，銅還原通常在惰性氣體（如氬、氮）、有機溶劑或微乳液體系中進行，并且需要保護聚合物或表面活性劑。近年來，金屬納米粒子（NPS）因其不同于有機染料和半導體量子點的許多有趣性質，如強光致發光[1,2]、大Stokes位移、低環境危害和良好的生物相容性[3,4]等，引起了眾多研究者的關注。因此，人們開發了各種方法來合成金屬納米粒子，如熱分解法[5]、輻射法[6]、微乳液技術[7]、超聲化學還原法[8]、水還原法[9]和其他“綠色”合成方法[10-12]。近年來，人們對金納米粒子（AuNPs）和銀納米粒子（AgNPS）的熒光性質進行了越來越多的研究。與金和銀相比，金屬銅的價格較為低廉，在自然界中分布廣泛并且可以大量的獲取。因而，近年來銅納米顆粒(CuNPs)引起了研究者的極大興趣。但由于CuNPs的合成難度大、性質穩定，其合成面臨很大的挑戰。為了克服這些困難，研究人員嘗試了各種方法來制備穩定的CuNPs。根據文獻，聚合物[13，14]、表面活性劑[15]和蛋白質[16]通常用作保護劑。在合成過程中，常用的銅離子還原劑有抗壞血酸[17]、水合肼[18]、硼氫化鈉[19]等。在大量的文獻中，我們還發現了銅納米粒子在催化反應中的結構和光譜應用[20]，治療應用[21]和碳水化合物[22]、硝酸鹽[23]、氨基酸[24]、陽離子[25]、陰離子[26]等的檢測。汞離子作為毒性最大的重金屬污染物之一，已被世界衛生組織等機構列為四大重點污染物。汞污染比其他常見污染物和一些持久性有機污染物污染更為嚴重。汞離子進入人體的主要途徑是呼吸系統、皮膚吸收和口腔進入。汞離子可對人體中樞神經系統、消化系統、呼吸系統、腎臟、皮膚、血液和眼睛造成極大損害[27]。因此，探索汞的檢測方法顯得越來越重要。目前，汞離子的檢測方法很多，如高效液相色譜法[28]、原子吸收光譜法[29]、電感耦合等離子體質譜法[30]和電化學法[31]。此外，還有一些離子印跡聚合物納米粒子能夠快速靈敏地吸附汞離子，從而實現汞離子的高選擇性分離富集[32-34]。然而，基于金屬金銀銅納米粒子的光學傳感器由于其成本低、檢測速度快、靈敏度高、線性范圍寬等優點，在金屬離子檢測領域受到了廣泛的關注。一些文獻也報道了金屬納米粒子對汞離子的檢測。例如，2013年，Li等人。基于染料編碼納米銀粒子制備SERS探針，用于檢測汞離子[35]。近年來，Gou等人合成了木瓜蛋白酶功能化的金納米粒子，該金納米粒子具有較高的靈敏度和效率[36]。本文建立了一種新穎、綠色、簡便的合成紅光穩定D-青霉胺（DPA）銅納米粒子的方法，并與Jia等提出的方法進行了比較。[37]本實驗讓穩定劑和還原劑的加入順序發生改變，進一步節省了銅納米粒子的合成時間。有意思的是，所制備出來的D-青霉胺修飾的銅納米顆粒(DPA-CuNPs)聚集在一起，并顯示出閃亮的紅色熒光。當含有DPA-CuNPs的水溶液中存在一定濃度的Hg2+時，聚集的CuNPs會分散成細小均勻的顆粒，從而使閃亮的紅色熒光猝滅。如圖1所示，銅納米團簇的熒光強度隨汞離子濃度的增加而減弱。這種熒光檢測方法具有良好的選擇性、靈敏度和線性，可用于環境水樣中汞離子的檢測。圖1DPA-CuNPs的合成和Hg2+的檢測原理圖。MACROBUTTONAcceptAllChangesInDocAndStopTracking實驗材料硝酸銅(Cu(NO3)2·3H2O)和抗壞血酸(AA，99.7%)都是由成上海創禾化工有限公司生產的。D-青霉胺(DPA，99%)向中國上海阿拉丁試劑有限公司購買。以氯化鈉（NaCl）、氯化鉀（KCl）、硝酸鋰（LiNO3）、二水氯化鈣（CaCl2·2H2O）、硝酸鈷（Co(NO3)2·6H2O）、六水氯化鎂（MgCl2·6H2O）、氯化鋇(BaCl2·2H2O)、水合氯化鎘（CdCl2·2.5H2O）、四水氯化錳（MnCl2·4H2O）、硝酸鉛（Pb(NO3)2）、三水硝酸銅（Cu(NO3)2·3H2O）、六水硝酸亞鐵（Fe(NO3)2·6H2O）、硝酸鐵（Fe(NO3)3·9H2O）、六水硫酸鎳（NiSO4·6H2O）、硝酸鋁（Al(NO3)3·9H2O）、硝酸汞（Hg(NO3)2·H2O）為原料，制備了Na+、K+、Li+、Ca2+、Co2+、Mg2+、Ba2+、Mn2+、Ni2+、Pb2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+和Hg2+制備了Britton-Robinson(BR)(10mM，pH1.81–11.92)和6種NaAc-HAc緩沖溶液(10mm，pH3.0~5.0)。所有試劑為分析純，使用時應新鮮制備。實驗用水為超純水(18.2MΩcm)。儀器所有熒光測量均使用日立F-4500熒光光度計(日本東京)，激發和發射的狹縫為10nm，在1cm×1cm石英池中進行。用UV-Vis2450分光光度計（東京）把UV-Vis吸收光譜記錄下來。采用85-2型恒溫磁力混合機(鄭州科華儀器有限公司)使溶液完全混合。用JEOLJSM-6510LV(日本東京)掃描電子顯微鏡記錄掃描電子顯微鏡的(SEM)圖像。透射電子顯微鏡(TEM)圖像記錄使用JEOL-2100(日本東京)系統，加速電壓為200kV。在德國BrukerIFS113v光譜儀上完成傅里葉變換紅外(FT-IR)分析。DPA-CuNPs的合成在實驗中，把Cu(NO3)2溶液(200μL，0.10M)加入到D-青霉胺溶液(8.00mL，10mm)然后磁力攪拌10min，然后向混合液中加入抗壞血酸溶液(2.00mL，0.10M)，磁力攪拌3.0h。最后，成功地合成了混濁的DPA-CuNPs懸浮液。所有實驗都在室溫(25°C)并且避光的環境中進行。為了長期保存樣品，將合成的DPA-CuNPs懸浮液在零下20℃冷凍干燥，制成粉末樣品，需要DPA-CuNPs溶液時，稱取一定質量的粉末樣品溶解用超純水溶解。汞離子的檢測用100μL0.0160ml-1DPA-CuNPs溶液與不同濃度的10μLHg2+混合，進行汞離子的熒光檢測。用Br溶液（10mm，pH4.1）稀釋至500μL，在室溫下培養3分鐘。最后需要使用熒光分光光度計來記錄熒光光譜的數值。分別測量了無Hg2+(F0)和有Hg2+存在(F)的DPA-CuNPs在最大發射波長下的熒光強度。相對熒光強度用F/F0來表示。天然水樣的制備自來水樣品取自本實驗室，彌河水樣取自彌河。將自來水煮沸除氯，彌河水樣離心(10000轉/分)得到上清液，用0.45rpm的微濾膜過濾去除懸浮顆粒最終得到彌河水樣樣品。結果和討論制備的DPA-CuNPs的表征我們充分的研究了DPA-CuNPs的熒光光譜的性質，結果所表明的，DPA-CuNPs在350nm激發下的最大發射波長為620Nm，如圖2表明。圖2(A)插圖所示的照片表明，DPA-CuNPs溶液在環境光下呈乳白色和渾濁，在紫外光(365Nm)下呈現明亮的紅色熒光(FL)。此外，所制備的DPA-CuNPs的SEM圖像如圖2（B）所示，從中可以觀察到直徑在100nm左右的聚集的DPA-CuNPs，其尺寸與Effenberger等人合成的納米粒子的尺寸相似[38]。此外，在紫外區，當激發波長從300nm改變到400nm時，最大發射波長沒有明顯的位移(圖3)。這一現象表明DPA-CuNPs的幾何結構沒有改變[39]。為了探索DPA-CuNPs的表面特性，因此將傅立葉紅外光譜（FTIR）記錄下來。如圖4所示，在2512cm-1處-SH伸縮振動峰的消失，表明DPA-CuNPs中的Cu原子通過Cu-S鍵被DPA進行結合[37]。Hg2+誘導DPA-CuNPs的分散研究表明，所制備的聚集態DPA-CuNPs具有較強的熒光。然而，在10μM的汞離子存在下，DPA-CuNPs的熒光存在明顯的猝滅現象(圖5A)。圖5（A）插圖中的照片顯示了添加Hg2+前后DPA-CuNPs溶液的熒光變化，DPA-CuNPs在紫外燈下的熒光圖像。此外，在Hg2+(10μM)存在下，聚集的DPA-CuNPs被分散成直徑約為5nm的小而均勻的粒子(圖5B)。此外，記錄了在不存在和存在10μMHg2+的情況下AA（0.10M）、Cu（NO3）2（0.10M）、DPA（10mM）和DPACuNPs（0.0160gmL-1）的吸收光譜，并分別顯示在圖6中。只有DPA-CuNPs在300-400nm處有較寬的吸收帶，隨著Hg2+的加入，吸收帶明顯減小。還可以發現可見區的特征吸收帶可能是由金屬向配體的電荷轉移引起的[40]。圖2（A）DPA-CuNPs的熒光激發和發射光譜，附圖：DPA-CuNPs在陽光（左）和紫外線燈（右）照射下的固態（上）和液態（下）；以及（B）DPA-CuNPs在pH4.1掃描電子顯微鏡下的代表性圖片。圖3不同激發波長（pH4.1）下0.0160ml-1濃度DPA-CuNPs的熒光光譜。圖4純凈的DPA樣品與DPA-CuNPs的傅立葉紅外吸收光譜。圖5(A)制備的DPA-CuNPs和DPA-CuNPs/Hg2+體系的熒光光譜(實驗條件：DPA-CuNPs的體積為490μL；Hg2+的濃度為10μM；pH4.1；反應溫度為25℃；反應時間為3min)。插圖：紫外光照射下，10μMHg2+不存在(左)和存在(右)情況下制備的DPA-CuNPs的照片。(B)在10μMHg2+存在下制備的DPA-CuNPs的透射電鏡圖像。圖60.10MAA溶液(a)；0.10MCu(NO3)2溶液(b)；10mMDPA溶液(c)；10μMHg2+加入前(d)后(e)0.0160gmL-1DPA-CuNPs溶液的紫外吸收光譜。為獲得最高熒光強度的DPA-CuNPs，進行了一系列的實驗，我們進行了Cu2+與AA和DPA的混合濃度比，以及材料合成時間的優化。從圖7（A）和圖7（B）看出，Cu2+/AA和Cu2+/DPA的最佳情況下的濃度比分別為1：10和1：4。圖7（C）顯示最佳合成時間為3.0h，并在最佳條件下合成的DPA-CuNPs用于后續研究。優化了DPA-CuNPs/Hg2+體系的pH值和反應時間。在不同pH(pH3.0~5.0)的Br緩沖溶液中，測試了加入和不加入10μMHg2+的DPA-CuNPs的熒光強度，相對熒光強度用F/F0計算。圖8（A）表明，pH為4.1時，Hg2+的猝滅效率最高。因此，選擇pH4.1作為最佳pH值。DPA-CuNPs/Hg2+的熒光光譜隨反應時間的增加如圖8（B）所顯示的。在pH4.1的DPA-CuNPs水溶液中加入10μMHg2+后，熒光迅速熄滅，3min后幾乎達到最小值。在此基礎上，選擇反應時間為3min進行后續實驗。此外，對DPA-CuNPs/Hg2+體系熒光強度的影響還探討了離子強度和不同緩沖溶液的差異情況。如圖9A所示。在沒有存在10μMHg2+的情況下，不同濃度的NaCl(0-5mM)對DPA-CuNPs的熒光影響可以忽略不計。此外，所制備的DPA-CuNPs(0.0160gmL-1，100μL)在有緩沖液和無緩沖液中測定10μMHg2+的熒光性能表明，緩沖液的存在有利于Hg2+的檢測，而且DPA-CuNPs/Hg2+體系在BR緩沖液(pH4.1，10mM)中的相對熒光強度要高于在NaAc-HAc緩沖液(pH4.1，10mM)中的相對熒光強度(圖9B)。結果顯示出，DPA-CuNPs/Hg2+體系在BR緩沖液(pH4.1，10mM)中的相對熒光強度高于在NaAc-HAc緩沖液(pH4.1，10mM)中的相對熒光強度(圖9B)。因此，在隨后的實驗中，選擇了BR緩沖液(pH4.1，10mM)作為最佳緩沖。圖7(A)Cu2+與AA的濃度混合比。(B)Cu2+與DPA的濃度混合比。(C)DPA-CuNPs的合成時間優化。圖8(A)DPA-CuNPs與Hg2+的反應時間的優化(pH4.1)。(B)pH影響DPA-CuNPs與Hg2+反應的相對熒光強度(F/F0)。圖9(A)鹽離子濃度對10μMHg2+加入前后DPA-CuNPs的影響，實驗在25°C、pH4.1下反應3分鐘。(B)不同緩沖溶液(pH4.1,10mM)對10μMHg2+加入前后DPA-CuNPs熒光強度的影響，實驗在25°C下反應3分鐘。分析性能如圖10A所示，在最佳的實驗條件下，向DPA-CuNPs溶液中加入不同濃度的Hg2+（0-40μM）。熒光強度與1.0-30μM范圍內的Hg2+濃度成正比，回歸方程為：F=-13.838C+432.842，（R2=0.995），其中C表示Hg2+濃度（圖10B）。對于3σ/斜率（其中σ是空白測量的標準偏差），Hg2+的檢測限為32nM。對不同熒光探針檢測Hg2+[25，41-48]的比較（表1）清楚地表明，我們的傳感系統對Hg2+的檢測具有較高的靈敏度。圖10(A)DPA-CuNPs在不同溫度下的熒光發射光譜。350nm激發下的Hg2+濃度。Hg2+濃度(從a到m)：0.050、10、0.1、0.5、1.0、5.0、10、15、20、25、30、35和40μM。(B)熒光強度與Hg2+濃度(1~30μM)的線性校正曲線。所有數據都是從三次測量中收集的，誤差條代表標準偏差。表1不同熒光探針檢測Hg2+的比較熒光探針線性范圍(μM)檢出限(nM)參考文獻AuNPs0.096-6.440[41]Au-CEQCa0.040-2040[42]QAb-AuNPs0.030-1.0×10430[43]AgNPs10-301.0[44]dBSAc-AgNPs0.010-5.010[45]CdS:EuQDs5.0-1.0×1042.0×103[46]CdTeQDs8.0×10-3-2.02.7[47]N-CQDsd0-252.3×102[48]CuNPs0.50-3.543[25]CuNPs1.0-3032本文羧乙基季銨化纖維素QA季銨鹽.dBSA變性牛血清白蛋白N-CQDsN摻雜碳量子點汞離子傳感的選擇性為了考察制備的DPA-CuNPs對Hg2+是否具有特異性，在優化的條件下對另外15種金屬離子(Na+，K+，Li+，Ca2+，Co2+，Mg2+，Ba2+，Cd2+，Mn2+，Ni2+，Pb2+，Cu2+，Fe2+，Fe3+，Al3+，各30μM)進行了測試。所有的熒光檢測都是在相同的條件下進行的。圖11顯示出DPA-CuNPs對金屬離子上的Hg2+有選擇性的響應。其他15種金屬離子對DPA-CuNPs的熒光強度影響不大，但在DPA-CuNPs溶液中加入Hg2+使F/F0值發生明顯變化，顯示DPA-CuNPs對Hg2+具有良好的的選擇性。圖11DPA-CuNPs在不同金屬離子存在下的相對熒光強度(F/F0)。所有金屬離子的濃度均為30μM，誤差條表示三次測量的標準偏差。可能的猝滅機制根據上面展現的數據和圖像，聚集體的發光可以歸因于從DPA中的硫酸鹽配體到銅原子的配體到金屬的電荷轉移[49]。還推測出當Hg2+加入到DPA-CuNPs溶液中時，它可以通過12個高親和力的金屬親和力Hg2+-Cu相互作用很容易結合到DPA-CuNPs表面，形成閉殼配合物[50，51]。兩個中性單元間Hg2+與Cu的相互作用能很高，破壞了DPA中硫酸鹽配體與Cu原子的結合力，破壞了DPA-CuNPs聚集體。實際水樣中Hg2+的檢測為測定天然水樣中Hg2+的濃度，將0.0160gmL-1DPA-CuNPs溶液100μL與樣品溶10μL混合，用10mM、pH4.1的Hg2+稀釋至500μL，室溫孵育3min。測量了熒光強度，信號沒有減弱，表明沒有檢測到Hg2+。為了驗證該方法的準確性，通過回收實驗進一步評價了DPA-CuNPs探針在天然樣品(自來水和彌河河水)Hg2+檢測中的應用。向自來水樣品和彌河水水樣中分別加入不同濃度(1.0、10和20μM)的Hg2+標準溶液。然后，把10μL的樣品溶液與0.0160gmL-1DPA-CuNPs溶液100μL混合起來，用10mM、pH4.1的Br溶液稀釋至500μL。室溫孵育3min后，測量熒光強度。如表2所示，自來水樣品的回收率分別為109.50%、105.24%和96.50%。彌河水樣樣品的加標回收率分別為104.10%、90.84%和103.95%。上述結果表明，DPA-CuNPs探針可用于天然水中Hg2+的檢測。表2.實際水樣中Hg2+的檢測結果。SamplesAdded(μM)Found(μM)Recovery(%)RSD(%)1.01.09109.004.0111010.5105.002.172018.391.500.941.01.04104.002.652109.8498.401.922019.899.001.28結論綜上所述，基于配體-金屬電荷轉移引起的聚集誘導發光效應，我們提出了一種新的合成DPA-CuNPs的簡單方法。在合成過程中，DPA為封端支架，抗壞血酸為還原劑。所有的實驗都是在室溫(25°C)的黑暗中進行的。Hg2+可以用DPA-CuNPs選擇性、靈敏地檢測出來。實現了Hg2+在1.0~30μM范圍內的定量檢測，檢測下限為32nm。此外，通過測定自來水和彌河水樣中的Hg2+，驗證了該DPA-CuNCs熒光探針的實用性。該方法可用于環境等領域中Hg2+的選擇性測定。參考文獻P.C.Ray,Sizeandshapedependentsecondordernonlinearopticalpropertiesofnanomaterialsandtheirapplicationinbiologicalandchemicalsensing,Chem.Rev.110(2010)5332-5365.J.P.Wilcoxon,B.L.Abrams,Synthesis,structureandpropertiesofmetalnanoclusters,Chem.Soc.Rev.35(2006)1162-1194.L.Shang,S.Dong,G.U.Nienhaus,Ultra-smallfluorescentmetalnanoclusters:synthesisandbiologicalapplications,NanoToday6(2011)401-418.R.Hu,Y.R.Liu,R.M.Kong,M.J.Donovan,X.B.Zhang,W.Tan,G.L.Shen,R.Q.Yu,Double-strandDNA-templatedformationofcoppernanoparticlesasfluorescentprobeforlabelfreenucleaseenzymedetection,Biosens.Bioelectron.42(2013)31-35.F.B.Effenberger,M.A.Sulca,M.T.Machini,R.A.Couto,P.K.Kiyohara,G.Machado,L.M.Rossi,Coppernanoparticlessynthesizedbythermaldecompositioninliquidphase:theinfluenceofcappingligandsonthesynthesisandbactericidalactivity,J.Nanopart.Res.16(2014).S.S.Joshi,S.F.Patil,V.Iyer,S.Mahumuni,Radiationinducessynthesisandcharac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