層，然后在該涂層上附著巰基和氨基，這樣才能使納米金能夠牢牢地固定在試紙膜，使其在其后的加工和檢測(cè)中不會(huì)脫落:因?yàn)門12作為基底材料，為后續(xù)硅烷化試劑提供附著位點(diǎn)，氨基硅烷與巰基硅烷都是用來(lái)使納米金能夠通過(guò)化學(xué)鍵連接到試紙模上，但是巰基硅烷疏水性，氨基硅烷親水性，只有按照一定順序及比例才能使納米金穩(wěn)定均勻吸附到所制作的試紙膜上。
[0023]三、一種檢測(cè)水中鐵離子的方法，包括以下步驟:
(1)取上述基于納米金的功能化試紙膜于5mL的離心試管中，依次加入125 μ L濃度為IM硫脲溶液、50 μ L濃度為4 M的鹽酸；
(2)加入50μ L待測(cè)溶液于上述離心試管中，定容到I mL，在60°C下水浴12分鐘，取出該試紙膜，用去離子水清洗若干次，置于60°C下干燥10分鐘；試紙膜褪色則定性檢測(cè)到鐵離子。
[0024]如果需要進(jìn)行定量檢測(cè)，還包括如下步驟:
(3)用掃描儀掃取步驟(2)中的試紙膜的圖片，通過(guò)RGB分析得到綠通道的改變值，帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線即可定量檢測(cè)出待測(cè)溶液的鐵離子濃度。
[0025]硫脲能與納米金發(fā)生如下反應(yīng):
Au0 +2SC(NH2)2 -Au[SC(NH2)2]2+ +2e_，但在正常條件下(常溫、不加催化劑)，該反應(yīng)特別緩慢，無(wú)法觀察。在酸性條件下，加入鐵離子之后能夠迅速催化納米金與硫脲的反應(yīng)，紫色的納米金就會(huì)因發(fā)生反應(yīng)而褪色，其褪色程度與鐵離子的濃度呈正相關(guān)。
[0026]四、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:
取10個(gè)5 mL的離心試管，取基于納米金的功能化試紙膜分別放入其中，再依次加入125 μ L濃度為IM硫脲溶液、50 μ L濃度為4 M的鹽酸；分別加入50 μ L鐵離子濃度為O μΜ、
Iμ Μ、2.5 μ Μ、5 μ Μ、7.5 μ Μ、10 μ Μ、25 μ Μ、35 μ Μ、50 μ Μ、70 μ M 的溶液于上述離心試管中，定容到I mL，形成10個(gè)平行樣，將上述平行樣在60°C下水浴12分鐘，取出該試紙膜，用去離子水清洗若干次，置于60°C下干燥10分鐘。
[0027]用掃描儀分別掃取上述試紙膜的圖片，通過(guò)RGB分析得到綠通道的改變值，得到如圖3所示曲線:y= 1.523x + 0.6138，R2=0.9900。其線性范圍為0.75-40 μM，檢測(cè)值下限低于國(guó)標(biāo)通行標(biāo)準(zhǔn)6 μΜ。
[0028]五、基于納米金的功能化試紙膜與不同濃度鐵離子反應(yīng)后的褪色情況對(duì)比實(shí)驗(yàn)取基于納米金的功能化試紙膜分別放入10個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，再依次加入125 μ L濃度為IM
硫脲溶液、50 μ L濃度為4 M的鹽酸；再分別加入50 μ L鐵離子濃度為O μ Μ、I μ Μ、2.5 μ Μ、5μΜ、7.5μΜ、10μΜ、25μΜ、35μΜ、50μΜ、70μΜ的溶液于上述反應(yīng)器中，形成10個(gè)平行樣，將上述平行樣在60°c下水浴12分鐘，取出該試紙膜，用去離子水清洗若干次，置于60 °C下干燥10分鐘。
[0029]各平行樣中的試紙顏色變化依次為圖4中所示。本實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)后試紙膜的顏色隨與之反應(yīng)的鐵離子濃度的增加而變淡，即試紙的褪色程度與鐵離子濃度正相關(guān)。
[0030]六、離子干擾能力實(shí)驗(yàn)
取17個(gè)5 mL的離心試管，取基于納米金的功能化試紙膜分別放入其中，再依次加入125 μ L濃度為IM硫脲溶液、50 μ L濃度為4 M的鹽酸；分別加入50 μ L離子濃度為ImM的Co' Ag+、Ce' Ni' Ge4+、Mn' Pb' Ca' K+、Cu' Sn' Fe2+、Zn2+、Al' Mg' Na+溶液和 Fe 3+溶液于上述離心試管中，定容到I mL，形成17個(gè)平行樣，將上述平行樣在60°C下水浴12分鐘，取出該試紙膜，用去離子水清洗若干次，置于60°C下干燥10分鐘。
[0031]再用掃描儀分別掃取上述試紙膜的圖片，通過(guò)RGB分析得到綠通道的改變值，結(jié)果如圖5所示。本發(fā)明中的基于納米金的功能化試紙膜對(duì)Co2+、Ag\ Ce' Ni' Ge' Mn'Pb' Ca' K+、Cu' Sn' Fe' Zn' Al' Mg' Na+等離子有很好的抗干擾能力，證明有極強(qiáng)的專一性。
[0032]本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于納米金的功能化試紙膜，其特征在于，基底膜上覆有納米二氧化鈦涂層，該涂層上附著有通過(guò)巰基和氨基固定的納米金。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米金的功能化試紙膜，其特征在于，所述的基底膜為普通濾紙、硝酸纖維素膜、醋酸纖維素膜或PVDF膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于納米金的功能化試紙膜，其特征在于，其制備方法包括以下步驟: 1)配制AuNps-BSA溶液:在50-70°C條件下，將1.5mg殼聚糖溶于50mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的乙酸的溶液中，加入2mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的氯金酸溶液，在80-100°C條件下加熱攪拌回流，當(dāng)溶液由淡黃色變?yōu)樯罴t色時(shí)停止加熱，繼續(xù)攪拌直至冷卻到室溫，形成納米金溶液；將牛血清蛋白即BSA加入到上述納米金溶液中并混合均勻，使溶液中BSA的濃度為3 μΜ，形成AuNps-BSA溶液，備用； 2)浸泡改性:將基底膜置于無(wú)水乙醇中浸泡2-4小時(shí)，取出后，再置于40-70°C條件下干燥5-10分鐘； 3)接二氧化鈦處理:將步驟2)處理后的基底膜浸泡在鈦溶液中，放置于搖床上震蕩30分鐘，擦除基底膜表面的多余液體，使鈦溶液在基底膜上分布均勻，在40-70°C下干燥5-10分鐘；重復(fù)上述操作兩次；所述鈦溶液為體積比8~12:2~6:1的無(wú)水乙醇、鈦酸丁酯、冰醋酸配成的混勻溶液； 4)水解:將步驟3)處理后的基底膜放入去離子水中，在100-150°C下水解2-5小時(shí)，取出該基底膜置于40-70°C下干燥5-10分鐘，得到二氧化鈦覆膜的試紙膜； 5)接巰基:用無(wú)水乙醇為溶劑配制體積濃度為1%_5%的(3-巰基丙基)三甲氧基硅烷，將步驟4)得到的試紙膜浸泡其中，并在80-120°C下反應(yīng)20-40分鐘；取出上述試紙膜，用去離子水沖洗若干次，置于40-70°C下干燥5-10分鐘； 6)接氨基:用無(wú)水乙醇為溶劑配制體積濃度為1%_5%的3-氨丙基三甲氧基硅烷，將步驟5)得到的試紙膜浸泡其中，置于80-120°C下反應(yīng)20-40分鐘；取出該試紙膜，用去離子水沖洗若干次，置于40-70°C下干燥5-10分鐘； 7)制備基于納米金的功能化試紙膜:將步驟6)中得到的試紙膜裁剪成條；將步驟I)制備的AuNps-BSA溶液均勻滴加到所述的試紙膜上，置于40-70°C下干燥5_10分鐘；重復(fù)上述操作2-5次，以增加試紙條上吸附的AuNps-BSA的量并加深顏色；制得基于納米金的功能化試紙膜。4.一種檢測(cè)水中鐵離子的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取權(quán)利要求1、2或3所述的基于納米金的功能化試紙膜于5mL的離心試管中，依次加入125 μ L濃度為IM硫脲溶液、50 μ L濃度為4 M的鹽酸； (2)加入50μ L待測(cè)溶液于上述離心試管中，定容到I mL，在45-70°C下水浴10-20分鐘，取出該試紙膜，用去離子水清洗若干次，置于40-70°C下干燥5-10分鐘；試紙膜褪色則定性檢測(cè)到鐵離子。5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢測(cè)鐵離子的方法，其特征在于，還包括如下步驟: (3)用掃描儀掃取步驟(2)中的試紙膜的圖片，通過(guò)RGB分析得到G通道的改變值，帶入標(biāo)準(zhǔn)曲線即可定量檢測(cè)出待測(cè)溶液的鐵離子濃度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于納米金的功能化試紙膜及用于檢測(cè)鐵離子濃度的方法，該試紙膜基底膜上覆有納米二氧化鈦涂層，該涂層上附著有通過(guò)巰基和氨基固定的納米金。本發(fā)明還提供一種使用所述的基于納米金試紙膜檢測(cè)水中鐵離子的方法，本發(fā)明的檢測(cè)方法，無(wú)需對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行前期處理，也不需要使用大型儀器，具有檢測(cè)速度快，同時(shí)還具有綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)需對(duì)檢測(cè)樣進(jìn)行前處理，直接對(duì)Fe3+進(jìn)行快速檢測(cè)；對(duì)Fe3+檢測(cè)專一性，排除其他重金屬離子的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)低濃度Fe3+的檢測(cè)，保證極高的靈敏度。
【IPC分類】G01N21/78
【公開號(hào)】CN105067601
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510418090
【發(fā)明人】霍丹群, 汪顯峰, 郭建峰, 李俊杰, 侯長(zhǎng)軍, 法煥寶, 楊眉
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日