吡虫啉的现场检测及分离技术制造技术

本发明专利技术涉及一种金纳米粒子的制备及其用于水环境中吡虫啉残留物的实时可视化检测及其分离方法，主要是以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子作为吡虫啉的比色探针和富集剂，实现吡虫啉的裸眼现场检测，获得最低检测限为5.0×10-7mol/L；该金纳米应用到水环境中吡虫啉的分离，当水中吡虫啉浓度为5.0×10-4mol/L时，其分离效率可达89.7%。本发明专利技术的优点是提供的制备功能化金纳米粒子的方法工艺简便，可操作性好，一般实验室均有条件完成操作，所制备的金纳米粒子可通过可视性的颜色变化实现对吡虫啉的检测和分离，其检测限可达到国家标准值，对较高浓度吡虫啉溶液有较高的分离效果。

【技术实现步骤摘要】
吡虫啉的现场检测及分离技术
本专利技术涉及水环境中吡虫啉的检测及其分离方法，特别是涉及一种金纳米粒子的制备及其用于水环境中吡虫啉残留物的实时可视化检测及其分离方法。
技术介绍
吡虫啉是近年来发展起来的一种吡啶类高效杀虫剂。由于其具有高效、广谱、药效稳定、持效期长等特点而被广泛应用，但随着吡虫啉在农作物上的大量应用，不仅对环境造成了污染，也对人体健康及其它生物的正常生长构成了严重的威胁。因此，建立对环境中和农产品中的吡虫啉残留的检测与分离方法刻不容缓。但已报道的检测吡虫啉的方法主要有气相色谱、高效液相色谱、液相色谱质谱联用、酶联免疫吸附测定等，上述方法虽然精确度高，但也存在着设备昂贵、操作复杂耗时、需要专人操作等问题，不适于现场实时的快速检测，难以满足快速、简便的市场要求。而基于金纳米粒子的比色检测方法，因制备简单且可以实现对底物快速、灵敏的可视化检测而得到广泛应用。然而，在应用的过程中，金纳米的稳定性受到一定的局限性，因此需要找到合适的配体来对纳米粒子的表面进行修饰改性，提高金纳米粒子在水溶液中的稳定性，实现对分析目标的特异性响应。
技术实现思路
本专利技术提供一种具有性能优异的金纳米粒子简便可行的制备方法，同时提供该金纳米粒子用于现场快速的检测和分离吡虫啉的方法。本专利技术采用以下的技术方案: 一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子作为吡虫啉的比色探针和富集剂，对溶液中的吡虫啉进行选择性检测与分离。所述的以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子的制备方法如下:在室温下，以氯金酸为金的来源，蒸馏水为反应溶剂，硼氢化钠为还原剂，咪唑型离子液体为稳定剂和修饰齐U，一锅法制得金纳米粒子。具体过程是:室温下，在搅拌的情况下，向体积为100±10 mL、浓度为70?100 μ g/mL的HAuCl4溶液中滴加体积为0.9?1.1 mL、浓度为3?5 mg/mL的NaBH4溶液至酒红色的金纳米粒子生成；继续搅拌2?10分钟后，再向上述酒红色的金纳米粒子体系滴加体积为0.5?I mL、浓度约为1.0X 10_4 mol/L的咪唑型离子液体水溶液，继续搅拌0.5?8个小时,形成咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子。所述的咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子在水中具有单分散性，其表面等离子共振吸收峰在510±2 nm，粒径为6±2 nm，其溶胶颜色为酒红色。所述的吡虫啉的比色探针，即对水溶液中吡虫啉的检测，采用以下方法:在体积为0.2?5 mL所制备的咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶液中分别加入体积为0.2?20mL和浓度为1.0X 10_3?1.0X 10_7mol/L的吡虫啉水溶液，待混合均匀后，静置f 10分钟后溶液的颜色发生明显变化，并且随着吡虫啉浓度的增加，混合溶液颜色加深，溶液颜色从酒红色变为紫蓝色以致黑紫色。所述咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶对吡虫啉溶液的比色检测限为5X10 7 mol/L。所述咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子可实现对实际样品中吡虫啉的检测，即对东湖水和长江水样中的吡虫啉的检测，采用以下方法:取东湖水或长江水，分别与吡虫啉溶液混合，使混合后溶液中吡虫啉浓度为1.0X 10_3?1.0X 10_7mol/L，然后将上述吡虫啉溶液与质量为50±5 mg的碳酸钠或碳酸氢钠固体混合，混合均匀加热后过滤处理，再按以下方法检测:在制备的唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶中加入上述配制的体积为0.2?20mL的吡虫啉滤液，混合均匀，静置广2分钟后观察各组混合溶液的颜色变化；通过比对，上述混合溶液的颜色发生明显变化，并且随着吡虫啉浓度的增加,颜色依次加深,溶液颜色从酒红色变为紫蓝色以致黑紫色，实现咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子用于东湖水和长江水中的吡虫啉农药的检测，且最低比色检测限在东湖水和长江水中分别为1.0X10_6mol/L 和 1.0X105 mol/L。所述咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子用于对生菜叶中的吡虫啉农药实现比色检测，检测过程及采用的方法如下:首先选取生菜，然后将生菜切碎至碎末，并与不同浓度的吡虫啉溶液混合，在乙醇中浸泡、过滤后再按如下方法检测:在室温下，在咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶中加入上述滤液，混合均匀，静置广2分钟后观察混合溶液的颜色变化；通过视线观察后发现，上述混合溶液的颜色发生明显变化，并且随着吡虫啉浓度的增加，混合溶液的颜色依次加深，溶液颜色从酒红色变为紫蓝色以致黑紫色。[0011 ] 所述溶液中吡虫啉的分离，分离方法如下:室温下，将含有吡虫啉的水溶液加入到制备的咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶中，二者混合均匀后，静置广10分钟，离心，去除固体，即可得到分离吡虫啉农药后的水溶液；分离吡虫啉农药有如下特点:水溶液中吡虫啉浓度越大，分离效果越好，当吡虫啉浓度为5X 10_4时，其分离效率为89.7%。本专利技术与现有技术相比具有以下的主要优点: (I)本专利技术检测试剂金纳米粒子的制备方法简便易行、工艺条件稳定、重现性好、所用试剂安全易得，通过简单的一锅法就能得到。(2)本专利技术检测试剂金纳米粒子具有稳定、优良的光学性质:该金纳米粒子稳定性和单分散性良好，颗粒均匀。(3)本专利技术检测试剂金纳米粒子抗干扰性好:该金纳米粒子对其它氨基甲酸酯和菊酯类等农药不发生可视性颜色变化和光学变化，从而实现了对吡虫啉的特异性识别和检验。(4)水体中吡虫啉的比色检测:可通过本专利技术金纳米粒子溶胶明显的颜色变化实现对吡虫啉简便快捷、易于操作、无干扰的检测，且实现对水体中比色检测限均可达5X10_7mol/L，检测限低，同时可通过离子液体配体控制金纳米粒子粒径，改变金纳米粒子表面性质，可以设计出多种多样的比色探针。(5)蔬菜叶中吡虫啉的比色检测:本专利技术可实现对蔬菜叶中吡虫啉的可视化检测，其比色检测限可达5.0X 10_5 mol/L，检测限低。(6)水体中吡虫啉的分离:通过吡虫啉与本专利技术金纳米粒子的相互作用，引起金纳米粒子团聚，然后进行离心即可分离出水体中的吡虫啉，操作简单，直观，快速，效率高，当吡虫啉浓度为5X 10_4 mol/L时，其分离效果可达到89.7%，分离效果好。总之，本专利技术提供的方法工艺简便，可操作性好，一般实验室均有条件完成操作，所制备的金纳米粒子可通过可视性的颜色变化实现对吡虫啉的检测和分离，其检测限可达到国家标准值，对较高浓度吡虫啉溶液有较高的分离效果。【附图说明】图1为本专利技术金纳米粒子的TEM照片图。图2为本专利技术金纳米粒子的粒径分布图。图3为本专利技术金纳米粒子对吡虫啉检测的选择性图。 图4为本专利技术金纳米粒子对蒸馏水中吡虫啉检测的线性关系图。图5为本专利技术金纳米粒子对东湖水中吡虫啉检测的线性关系图。图6为本专利技术金纳米粒子对长江水中吡虫啉检测的线性关系图。图7为本专利技术金纳米粒子对蔬菜样中吡虫啉检测的线性关系图。(图3中农药的编号从O到14依次是:0:空白、1:抗蚜威，2:速灭威，3:西维因，4:叶虫单散，5:克百威，6: 丁硫克百威，7:吡虫琳，8:除虫菊酷，9:氛戍菊酷，10:氣菊酷，11:闻效百树，12:高氯菊酯，13:溴氰菊酯，14:氯氰菊酯，编号7为黑紫色，其余编号溶液颜色为酒红色。图4中吡虫啉浓度及对应样品0-10编号分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于：以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子作为吡虫啉的比色探针和富集剂，对溶液中的吡虫啉进行选择性检测与分离。

【技术特征摘要】
1.一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子作为吡虫啉的比色探针和富集剂，对溶液中的吡虫啉进行选择性检测与分离。2.根据权利要求1一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:所述的以咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子的制备方法如下:在室温下，以氯金酸为金的来源，氯金酸的化学式为HAuCl4,蒸馏水为反应溶剂，硼氢化钠为还原剂，咪唑型离子液体为稳定剂和修饰剂，一锅法制得金纳米粒子；具体过程是:室温下，在搅拌的情况下，向体积为100±10 mL、浓度为70~100 μ g/mL的HAuCl4溶液中滴加体积为0.9~1.1 mL、浓度为3~5 mg/mL的NaBH4溶液至酒红色的金纳米粒子生成；继续搅拌2~10分钟后，再向上述酒红色的金纳米粒子体系滴加体积为0.5~I mL、浓度约为1.0Χ10-4mo I/L的咪唑型离子液体水溶液，继续搅拌0.5~8个小时，形成咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子。3.根据权利要求1一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:所述的咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子在水中具有单分散性，其表面等离子共振吸收峰在510±2 nm，粒径为6±2 nm，其溶胶颜色为酒红色。4.根据权利要求1一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:所述的吡虫啉的比色探针，即对水溶液中吡虫啉的检测，采用以下方法:在体积为0.2~5 mL所制备的咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶中分别加入体积为0.2~20 mL、浓度为1.0X 10_3~1.0X liTmol/L的吡虫啉水溶液，待混合均匀后，静置1-10分钟后溶液的颜色发生明显变化，并且随着吡虫啉浓度的增加，混合溶液颜色加深，溶液颜色从酒红色变为紫蓝色以致黑紫色。5.根据权利要求4一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:所述咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子溶胶对吡虫啉溶液的比色检测限为 5 X10 7 mol/Lo6.根据权利要求1一种基于功能化金纳米粒子的吡虫啉农药的可视化检测与分离方法，其特征在于:所述咪唑型离子液体修饰的金纳米粒子可...

【专利技术属性】
技术研发人员：田德美，李海兵，崔志敏，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：