创新论坛论文--聚乙烯醇水凝胶包埋金纳米棒制备Hg2+传感器
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水凝胶具有稳定的化学性质易于成型高弹性耐磨及良好的生物相容性。
本研究采用聚乙烯醇水凝胶包埋金纳米棒制备复合水凝胶，将金纳米棒稳定的固定在聚乙烯水凝胶内部，在弱还原剂抗坏血酸环境中，检测，年郑州大学材料科学与工程学院研究生创新专题论坛论文既可以灵敏检测，又消除了溶液中其他离子对金纳米棒的影响。
实验过程试剂与仪器聚乙烯醇百灵威科技有限公司氯金酸阿拉丁试剂有限公司硼氢化钠上海思域化工科技有限公司硝酸银国药集团化学试剂有限公司十六烷基三甲基溴化铵阿拉丁试剂有限公司抗坏血酸阿拉丁试剂有限公司戊二醛天津大茂化学试剂厂。
金纳米棒聚乙烯醇复合水凝胶的制备金纳米棒的制备制备金种子溶液的制备分别量取的溶液，的溶液于锥形瓶中，充分混合搅拌十五分钟。
加入预先冰水浴配制的新鲜溶液，溶液迅速变为棕黄色，继续搅拌分钟后放入水浴静置小时，备用。
金纳米棒溶液的合成量取的溶液，和的的溶液加入锥形瓶搅拌均匀，再加入的溶液继续搅拌十五分钟。
加入抗坏血酸搅拌，黄色溶液立即变为无色，继续加入金种子溶液，剧烈搅拌分钟，放入水浴锅静置小时，即得到金纳米棒溶液。
离心将合成的金纳米棒溶液加入离心管中，离心分钟，离心次，除掉多余的，将最终离心沉淀分散在少量去离子水中备用。
聚乙烯醇金纳米棒复合水凝胶的制备量取的聚乙烯醇水溶液与之前合成的金纳米棒溶液于小烧杯中，充分搅拌混合后加入继续搅拌，加入接着快速搅拌，倒入自制模具中铺膜，室温凝胶化后即可得到聚乙烯醇金纳米棒复合水凝胶，并用大量去离子水冲洗，储存于去离子水中。
浓度的检测取聚乙烯醇金纳米棒复合膜与的抗坏血酸溶液加入不同浓度的溶液中，加热至，搅拌后，将复合膜粘附在自制紫外可见光谱分析塑料变化，非常清晰，凝胶膜的颜色明显由蓝色变为红色。
这与金纳米棒在溶液中的变化情况相似。
抗坏血酸加入以后，迅速将溶液及扩散进入聚乙烯醇凝胶网络中的还原为，反应方程式如公式。
与金纳米棒之间可能发生两种可能的反应机理，即液体金属表面包裹金纳米棒和与金纳米棒之间的汞齐化作用，如公式。
由于会造成纳米棒周围介质的有效介电常数增大，引起金纳米棒的吸收光谱向长波方向移动。
而图中，聚乙烯醇金纳米棒复合膜的紫外可见吸收光谱向短波方向蓝移，正事了汞齐化机理的可能。
即溶液中的在被抗坏血酸还原为以后，与金纳米棒反应，形成金汞齐合金，引起金纳米棒的长径比减小。
示意图如图图聚乙烯醇金纳米棒复合膜对的响应光谱图年郑州大学材料科学与工程学院研究生创新专题论坛论文图汞离子与金纳米棒的反应示意图在浓度范围内，金纳米棒峰处的吸光度逐渐减小，峰处的吸光度逐渐增大，图做出了对浓度的曲线图，在浓度范围对浓度具有很好的线性关系，相关系数达到，表明金纳米棒对有很好的响应性，在此范围内可以用于的定性测量。
图金纳米棒聚乙烯醇复合膜的对的响应曲线选择性测定图讨论了聚乙烯醇金纳米棒复合膜在相同条件下，对溶液中其它离子的选择响应性。
通常水溶液中不仅含有，还会有多种其他金属离子，测试凝胶膜在抗坏血酸环境中，是否仅仅对有独特的选择响应性是非常必要的。
如图所示，只有在含有的溶液中，包埋金纳米棒的聚乙烯醇凝胶膜颜色由蓝色变为红色，光谱分析发现，出现明显增大，这是因为，只有容易被抗坏血酸还原，被还原后的包裹在金纳米棒表面，致使金纳米棒的长径比较小，凝胶膜的吸收峰发生蓝移，在原有吸收峰处的吸收强度降低，而峰不发生变化。
说明聚乙烯醇金纳米棒复合凝胶膜在存在抗坏血酸的环境中，仅对溶液中的有响应，不受到溶液中其它离子的干扰，可以对进行准确检测。
年郑州大学材料科学与工程学院研究生创新专题论坛论文图聚乙烯醇金纳米棒复合膜对金属离子的选择性响应图结论通过种子生长法制备了粒径较为均的金纳米棒，以聚乙烯醇水凝胶作为主要载体，固定金纳米棒，制备传感器。
与溶液比色检测方法相比，本方法具有方法简单，检测结果稳定，不受溶液中离子干扰等优点。
在还原性介质抗坏血酸存在时，抗坏血酸将溶液中的还原为，与金纳米棒的纵向发生反应，形成金贡齐，引起金纳米棒长径比减小，达到检测溶液中的目的，对浓度在有良好的线性响应性，复合膜的颜色由蓝变红，变化显著，可以达到肉眼直接观察的效果。
参考文献冯新斌等化学进展潘育松等高分子材料科学与工程，年郑州大学材料科学与工程学院研究生创新专题论坛论文编号聚乙烯醇水凝胶包埋金纳米棒制备传感器刘广力，刘捷郑州大学材料科学与工程学院，郑州摘要金纳米棒是种具有特殊光学性质贵金属纳米粒子，可以与形成独特的金贡齐结构，导致金纳米棒的长径比发生变化，引起金纳米棒溶液颜色发生改变。
本研究采用经典的种子生长法制备金纳米棒，再以聚乙烯醇溶液和金纳米棒溶液为主要单体，戊二醛为交联剂，采用化学交联的方法，将金纳米棒包埋在聚乙烯水凝胶内部，制备了聚乙烯醇金纳米棒复合水凝胶膜。
并通过紫外可见光谱分析仪研究了复合膜对的检测性能，研究表明，对微量的，制备的聚乙烯醇金纳米棒复合水凝胶膜有明显的的颜色变化，在浓度具有良好的线性关系，随含量的增大，复合膜的颜色呈现从蓝到红的变化，可以用于的定性和定量测量。
关键词聚乙烯金纳米棒传感器引言随着现代工业的发展，大量重金属污染物被排入河流，给人类和动植物的生长造成极大的危害。
汞离子作为种重金属污染物，广泛存在与水资源土壤甚至食物中。
并且极其微量的汞离子就会对人体的大脑心脏胃肠和肾脏等部位都会造成巨大的损害。
发展种高选择性和高灵敏度的汞离子测定方法，测定水体中微量的汞离子，直是研究工作者追求的目标。
目前为止，测定汞离子的方法有原子吸收光谱原子发射光谱原子荧光光谱电感耦合等离子体质谱仪和电化学方法等。
尽管有许多可以测定微量汞离子的方法，但大多都存在制样复杂，测试费用高等缺点。
与传统的方法相比，比色法就显得特别简单，不仅省去了昂贵的仪器和繁琐的制样过程，而且结果可以通过人眼定性的分析出来。
金纳米颗粒在可见区具有极强的表面等离子共振吸收，纳米颗粒的大小和形状变化都会诱导溶液的颜色发生明显变化。
陈令新等基于金纳米颗粒表面氧化还原金属涂层发明了蓝到红比色法测定和。
在若还原剂抗坏血酸的作用下，和被还原形成合金包裹在吐温稳定度金纳米颗粒，引起金纳米颗粒不稳定发生聚集，导致溶液颜色由红变蓝。
由于金纳米颗粒的光学稳定性易受到溶液稳定性折光指数等多种因素影响，采用固定化的方法，将金纳米颗粒固定在固体基质材料上，可以制备稳定的金纳米棒传感器。
等通过将金纳米棒固定在功能化的玻璃基质表面制备了种可以检测流动溶液的传感器，且其对汞离子的相应非常灵敏，在微量汞离子存在的条件下，传感器明显由蓝色变红色，响应时间非常短。
水凝胶是种高亲水性三维网状结构聚合物，溶胀吸收相当干重的水分。
水凝胶具有稳定的化学性质易于成型高弹性耐磨及良好的生物相容性。
本研究采用聚乙烯醇水凝胶包埋金纳米棒制备复合水凝胶，将金纳米棒稳定的固定在聚乙烯水凝胶内部，在弱还原剂抗坏血酸环境中，检测，年郑州大学材料科学与工程学院研究生创新专题论坛论文既可以灵敏检测，又消除了溶液中其他离子对金纳米棒的影响。
实验过程试剂与仪器聚乙烯醇百灵威科技有限公司氯金酸阿拉丁试剂有限公司硼氢化钠上海思域化工科技有限公司硝酸银国药集团化学试剂有限公司十六烷基三甲基溴化铵阿拉丁试剂有限公司抗坏血酸阿拉丁试剂有限公司戊二醛天津大茂化学试剂厂。
金纳米棒聚乙烯醇复合水凝胶的制备金纳米棒的制备制备金种子溶液的制备分别量取的溶液，的
