基于静电驱动策略制备的GSH-AuNCs复合纤维膜用于检测水质中的Pb(Ⅱ)和Hg(Ⅱ)

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为检测水中的Pb(II)和Hg(II)离子含量,本文创新设计了一种基于静电驱动策略制备的嵌入谷胱甘肽-金纳米簇复合物的季铵化纤维素膜荧光比色传感器(GSH-AuNCs@QCM),用于高效、快速检测水中的Pb(II)和Hg(II)离子。 在GSH-AuNCs@QCM制备过程中,首先通过热还原合成GSH-AuNCs作为荧光探针,再采用流延法制备接枝改性后的季铵化纤维素膜(QCM),最终基于静电驱动原理将GSH-AuNCs嵌入QCM中得到GSH-AuNCs@QCM。 为了分析所得的复合材料的结构和性能,我们对其进行了SEM、FTIR、BET和XPS系列表征测试。此外,还进一步探究了GSH-AuNCs@QCM的制备与显色条件和检测机理。 最终发现,该复合材料对Pb(II)和Hg(II)的检测范围均在5×10−6~5×10−3 mol/L范围内,其中肉眼可以观察到颜色变化的Pb(II)和Hg(II)的最低检测浓度均为5×10−6 mol/L,显色时间均为2 min。目前由该复合材料所制得的检测试纸已成功用于实际水样中Pb(II)和Hg(II)的检测。在实际应用中,试纸与本项目设计的比色传感器结合使用,可进一步提高检测效率。 本项目提供了一种创新的静电驱动方法以制备一种新型纤维素基复合材料作为双重金属的检测传感器,在环境水样的早期诊断中具有巨大的潜力,并有助于未来开发高性能、多功能的纤维素基传感器。