一种PdPt双金属纳米酶的制备方法及应用

本发明属于分析检测领域，涉及s2-和hg2+离子的连续检测，特别是指一种pdpt双金属纳米酶的制备方法及应用。

背景技术：

1、硫离子（s2-）作为硫化物的一种存在形式，在生物地球化学过程中发挥重要作用。水体系中过量硫离子的存在会对生态系统和人类生存造成巨大危害。持续接触高浓度的硫化物会导致粘膜刺激、意识不清和呼吸麻痹。汞在电子或电器产品、杀虫剂以及氯和氢氧化钾生产中应用广泛，导致汞离子（hg2+）排入生态环境无法避免。hg2+会损害人体器官和免疫系统，在人体内积聚导致水俣病、慢性汞中毒等。因此，构建高选择性和灵敏性的硫离子和汞离子检测传感器具有重要意义。公开号cn110567950a公开了一种检测硫离子的方法，该方法的检测体系为银纳米颗粒溶液、抗坏血酸和硝酸汞溶液溶液，通过产生新的化合物实现溶液颜色的变化；专利cn106008354a公开了一种检测汞离子的化合物，该化合物的荧光单元与识别单元均可结合汞离子，可作为一个新型的双功能汞离子传感器，表现出对汞离子的分阶段荧光响应，该化合物还可以对银离子进行识别，是基于该化合物基团的性能实现检测。

2、目前报道的硫离子和汞离子的检测方法主要有电化学法、滴定法、毛细管电泳法、色谱法、荧光法、化学发光法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体-质谱法等，但这些方法大都存在设备昂贵和成本较高的缺点，且只能检测一种。纳米酶由于具有类酶活性，且成本低，易于大规模生产，受环境影响小，稳定性高，可长期储存等优势，备受关注。因此，开发一种成本低、操作简便的纳米酶比色检测法至关重要，此法根据溶液颜色的变化，可以实现现场分析检测，而且具有灵敏度高和可视化特点。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出一种以山药多糖为模板制备pdpt纳米酶的方法及应用。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供的一种pdpt纳米酶，按照以下步骤制备得到：

4、将山药多糖溶解到蒸馏水，超声得山药多糖溶液，然后在水浴搅拌条件下，将四氯合铂酸钾溶液和氯化钯溶液混合后，滴加到山药多糖溶液中至溶液的颜色由黄色逐渐变为黑色，离心、真空干燥得到pdpt纳米酶。

5、上述山药多糖的浓度为0.1~10mg/ml。

6、上述四氯合铂酸钾溶液和氯化钯溶液的浓度相同为1~3 mm，体积比为1:1。

7、上述的制备过程中高温搅拌速率为400~600 rpm；高温搅拌温度为50~80 ℃、时间为1~6h。

8、上述的制备过程中溶液的颜色由黄色逐渐变为黑色。

9、上述的所述纳米酶由c、o、pd和pt元素组成，形状为类球形、黑色粉末，粒径小于10nm。

10、上述的pdpt纳米酶在非疾病诊断和治疗为目的的、可视化连续检测硫离子和汞离子中的应用。

11、上述的pdpt纳米酶的应用，按照以下步骤实现：

12、向含有pdpt纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的混合溶液中加入待测溶液进行反应，观察反应溶液的颜色变化。在15~25min内观察pdpt溶液颜色由蓝色变为无色则表示溶液里含有s2-离子，此时反应溶液体系为pdpt-tmb-s2-；继续滴加在5~10min内观察到pdpt-tmb-s2-溶液体系颜色由无色变为蓝色则表示含有hg2+离子。

13、上述应用中，溶液的反应温度范围为20℃~45 ℃，反应溶液的ph值为3~6。

14、上述应用中，pdpt纳米酶的最终浓度为30 μg/ml，tmb的最终浓度为0.14 mm。

15、上述应用中，pdpt纳米酶检测s2-离子浓度范围为0.5～8 μm；pdpt-tmb-s2-体系检测hg2+离子浓度范围为2.5～30 μm。

16、进一步的还可以通过检测其吸光度值对待测液中s2-和hg2+离子的浓度进行定量检测。

17、本发明具有以下有益效果：

18、1、本发明没有引入有机溶剂，仅采用山药多糖作为还原剂和稳定剂制备了pdpt纳米酶，该方法简单易操作且反应条件温和无污染，制备的pdpt纳米酶可用于连续检测s2-和hg2+离子，灵敏度高，可实现现场可视化检测，有利于商业化的推广应用。

19、2、本发明制备的pdpt纳米酶具有类氧化酶活性。硫离子具有较强的还原剂，在pdpt纳米酶的催化下，硫离子迅速将蓝色的oxtmb还原成无色的tmb。因此，pdpt-tmb体系能够可视化对硫离子进行检测。而在上述体系中加入hg2+离子后，硫离子更易与hg2+离子结合，导致溶液蓝色恢复。因此，pdpt -tmb-s2-溶液体系能够可视化对hg2+离子进行检测。这项工作不仅为连续检测s2-和hg2+离子提供了一种简单、经济的方法，而且为环境保护做出了一定的贡献。

技术特征：

1.一种pdpt纳米酶的制备方法，其特征在于，步骤为：将山药多糖溶解到蒸馏水，超声得山药多糖溶液，然后在水浴搅拌条件下，将四氯合铂酸钾溶液和氯化钯溶液混合后，滴加到山药多糖溶液中至溶液的颜色由黄色逐渐变为黑色，离心、真空干燥得到pdpt纳米酶。

2.根据权利要求1所述的pdpt纳米酶的制备方法，其特征在于：所述山药多糖的浓度为0.1~10mg/ml。

3. 根据权利要求2所述的pdpt纳米酶的制备方法，其特征在于：所述四氯合铂酸钾溶液和氯化钯溶液的浓度相同为1~3 mm，体积比为1:1。

4. 根据权利要求1-3任一项所述的pdpt纳米酶的制备方法，其特征在于：所述水浴搅拌的速率为400~600 rpm、温度为50~80 ℃。

5. 权利要求4所述的方法制备的pdpt纳米酶，其特征在于：所述纳米酶由c、o、pd和pt元素组成，形状为类球形、黑色粉末，粒径小于10 nm。

6.权利要求5所述的pdpt纳米酶在非疾病诊断和治疗为目的的、可视化连续检测硫离子和汞离子中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，步骤为：向含有pdpt纳米酶和3,3',5,5'-四甲基联苯胺的混合溶液中加入待测溶液进行反应，观察反应溶液的颜色变化。

8. 根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述pdpt纳米酶的反应浓度为30 μg/ml，3,3',5,5'-四甲基联苯胺的反应浓度为0.14 mm。

9. 根据权利要求7或8所述的应用，其特征在于：所述反应得条件为温度20~45 ℃、ph3~6。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：在15~25min内观察pdpt溶液颜色由蓝色变为无色则表示溶液里含有s2-离子，此时溶液体系为pdpt-tmb-s2-；继续滴加在5~10min内观察到pdpt-tmb-s2-溶液体系颜色由无色变为蓝色则表示含有hg2+离子。

技术总结
本发明属于分析检测领域，涉及硫离子和汞离子的连续检测，特别是指以山药多糖为模板的PdPt双金属纳米酶的制备方法及应用。本申请通过将山药多糖溶于蒸馏水中，制得山药多糖溶液。然后将四氯合铂酸钾和氯化钯混合溶液滴加到山药多糖溶液中，高温搅拌、离心、真空干燥得到PdPt纳米酶。本发明制备的PdPt纳米酶可用于连续检测硫离子和汞离子，灵敏度高，可实现现场可视化检测。

技术研发人员：庆伟霞,王勇,刘绣华
受保护的技术使用者：河南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14