国家纳米中心开发可视化检测溶液中Cu（Ⅱ）的新方法

 近日，国家纳米科学中心蒋兴宇研究小组的周阳等利用金纳米颗粒和Click化学，发展了一种直接用肉眼定性检测溶液中Cu（Ⅱ）的新方法（Angew. Chem. Int. Ed.,2008,47,7454-7456）。“Click 化学”这一概念指Cu（I）可以做催化剂，将分别含有末端炔基和叠氮基团的分子进行偶联。因为Cu（I）是催化剂，所以有可能利用该反应来检测少量的铜。周阳等首先合成了末端炔基和末端叠氮基修饰的金纳米颗粒，之后将表面修饰后的金纳米粒子混合，在Cu（Ⅱ）溶液中加入还原剂[Cu（Ⅱ）可以被快速还原生成Cu（I）]，Cu（I）作为催化剂使金纳米粒子表面的炔基和叠氮基相互发生反应，在溶液中通过金纳米粒子聚集而产生沉淀来检测溶液中的Cu（Ⅱ）。如果没有Cu（Ⅱ）则金纳米粒子不会聚集从而使溶液保持紫红色（图）。

    该反应的好处是因为Click 化学具有非同一般的高选择性，不受其他离子及其混合物，以及其他分子，特别是生物分子的干扰。因此，该检测方法有望在污染物、生物体系等复杂的混合物中进行的Cu（Ⅱ）检测。因为可以利用肉眼读出，该方法还将为“芯片上的实验室”等相关的微-纳分析系统提供简单的读出方式。

    该研究工作得到了中国科学院“百人计划”、基金委和教育部研究生教育创新计划“国内高校博士访学项目”的资助。

    据悉，目前检测Cu（Ⅱ）主要是借助有机荧光团，发色传感器，量子点，多肽和伏安法等技术手段来完成的。这些技术手段虽然能使Cu（Ⅱ）的检出限达到很低，但大多需要依靠庞大或昂贵的精密仪器来完成。