HORIBA用户动态 | 四川大学成功研发新型气体进样纳米金比色法

撰文：丘杉

众所周知，纳米金比色法是依据金纳米粒子的特性而建立的。金纳米粒子是早出现，研究多的纳米材料之一，其合成方法已经非常成熟。其特性表现在：分散状态的金纳米粒子（例如分散在水溶液中），间距大于平均粒径时呈红色，而当金纳米粒子发生聚集，粒子间距小于平均粒径时，颜色由红向蓝转变，间距越小越趋近于蓝色。这是由于金纳米粒子表面等离子体共振现象引起的，即金纳米粒子间距变小时，等离子体共振吸收红移，颜色由红向蓝色转变。本团队研究人员也是利用了金纳米粒子这种独特的颜色和颜色转变性质开展了相关工作。

此项研究，四川大学绿色化学与技术教育部重点实验室和分析测试中心的徐开来、吴鹏老师等，提出一种新的基于金纳米粒子比色分析的策略：将分析物首先转化为挥发性物质，使之与原始的样品基体分离，再将所得的挥发性物质导入到金纳米粒子溶液中，诱导金纳米粒子团聚使之变色。该团队是以人体必需的微量元素“硒”作为目标分析物的。适宜浓度的硒，在人体内具有抗氧化作用，可以增强人体免疫力，延缓衰老，但是过量的硒可引起中毒。

纳米金比色法通过气态氢化物生成检测硒 工作原理示意图

具体来说，该团队首先通过化学蒸气发生（cvg）将硒转换为挥发性的h₂se，然后再与金纳米粒子溶胶接触引起颜色变化。该检测方法成功消除了样品高盐分基质（高达5%的盐分基体）的影响，从而具有优良的抗干扰能力。这种分析方法对分析物硒的检测下限可达到0.05μm（紫外-可见分光光度计）和1μm（裸眼观察）。

在机理研究过程中，该团队使用horiba labram hr 800型共聚焦拉曼光谱仪，分析了aunps与挥发性h₂se接触前后表面状态的变化，结果表明团聚状态的金纳米粒子表面有零价se存在，而零价se的产生是导致金纳米粒子团聚的主要原因。

aunps（红色），与aunps& h₂se（蓝色）材料的拉曼光谱图

为了进一步证实这种方法确实有效并且将会对人们生活有较大帮助，该研究团队还利用这种方法对实际生物、环境样品中的硒进行了检测，例如鱼蛋白认证参考材料(dorm4)、富硒鸡蛋、模拟水样(gbw(e)080395)，自来水样品和高盐度海水样本等，均验证了该方法的有效性。鉴于cvg方法的普及和自然界存在丰富的挥发性有机化合物，这种新型的气体进样方法在生物和环境样品的研究中必将会有很大的发展前景。 

显然，气体进样纳米金比色法的亮点是将分析物首先转化为挥发性物质，使之与原始的样品基体分离，再将所得的挥发性物质导入到金纳米粒子溶液中，诱导金纳米粒子团聚使之变色。这个研究设想非常具有创新性，研究结果也证实了它的有效性，发展前景相当可观，为人们进一步研究以及更好地利用纳米金比色法也开拓了思路。