我院硕士研究生高月霞同学研究了一种实时、快速裸眼检测汞离子的方法,在汞离子检测领域取得新进展。相关研究成果以内封面插图的形式发表在英国皇家学会旗舰期刊《化学通讯》上,封面借用《西游记》唐僧师徒四人捉妖怪的故事将研究的核心内容展示出来,深入浅出,栩栩如生。
汞是威胁人类健康的有毒重金属之一。汞污染来自于包括人类活动在内的各种自然活动,如火山喷发,开采,氯碱工业等。 Hg2+是水体中汞污染的最常见和稳定的形式之一。因此,快速、有效检测出水中Hg2+具有重要意义。传统的检测方法有很多种,如原子吸收光谱(AAS),电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),原子荧光光谱(AFS),高效液相色谱法(HPLC),离子选择性电极(ISE)和火焰光度法等。但是这些方法都需要昂贵的仪器或复杂的程序,费时费力,难以实现现场实时快速检测。
在科技部863计划、国家自然科学基金、浙江省自然科学基金和宁波市自然科学基金及中科院百人计划项目等支持下,高月霞同学在中科院宁波材料所吴爱国研究员和我院李星教授指导下,率先选用廉价的8-羟基喹啉、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和草酸作为金纳米颗粒的修饰剂和稳定剂,发展了一种基于纳米金颗粒快速比色检测汞离子的方法,该方法能够实现实时、快速裸眼检测。其原理为:经修饰后的金纳米颗粒遇到Hg2+快速聚集,溶液颜色由酒红色变为灰色,从而实现对Hg2+快速检测,通过紫外可见光谱方法可实现定量测定。该方法选择性好,不受Pb2+, Al3+, Ba2+, K+, Ca2+, Zn2+, Cr6+, Na+, Cr3+, Co2+, Cu2+, Cd2+, Fe3+, Ni2+, Mg2+, Hg2+, Cl-, NO3-, SO42-以及PO43-影响;灵敏度高,裸眼检测限为4.0 x 10-7 M,紫外光谱检测限可达4.0 x 10-8 M。
据悉,高月霞同学所在研究小组还在基于磷酸根修饰银纳米颗粒检测Mn2+方面取得相关研究进展,该法裸眼检测限可达0.1µM(Sensor Actuat. B-Chem.,2013, 181, 288-293)。