金纳米颗粒功能化6-巯基吡啶-3-羧酸用于重金属镉的高选择性灵敏检测

本文开发了一种基于6-巯基吡啶-3-羧酸功能化金纳米颗粒（MPyC-AuNPs）的新型比色传感器，通过表面等离子体共振（SPR）光谱变化（524 nm→677 nm）实现水中Cd2+的超灵敏检测（LOD=5.4×10?7 μM），其性能优于WHO标准（3.0 μgL?1），适用于环境水样实时监测。

　　

亮点

MPyC-AuNPs通过Cd²⁺诱导的纳米颗粒聚集产生肉眼可见的樱桃红→蓝色变化，表面等离子体共振（SPR）峰从524 nm红移至677 nm，形成金属-配体配位键，实现超低检测限（0.0607 μgL^?1）。

材料与方法

采用Frens法制备金纳米颗粒（AuNPs），通过巯基(-SH)将MPyC修饰于AuNPs表面。使用紫外可见光谱（UV-Vis）、动态光散射（DLS）、zeta电位和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）表征纳米颗粒，优化MPyC浓度至10 mM。

定量分析

Cd²⁺浓度在1-100 μM范围内与680 nm/524 nm吸光度比值呈线性关系（R²=0.9956）。该传感器对Cd²⁺具有超高选择性，不受Zn²⁺、Pb²⁺等干扰。

实际水样检测

在自来水、河水及灌溉渠水样中添加1-50 μM Cd²⁺，回收率达96.2-103.8%，相对标准偏差（RSD）<3%，证实其现场检测可靠性。

结论

MPyC-AuNPs传感器无需复杂前处理即可实现环境水样中Cd²⁺的裸眼/仪器双模式检测，为重金属污染防控提供创新解决方案。