北德克萨斯大学的化学研究人员开发了一种测试,可以更容易地识别有毒的银离子,这种银离子在高浓度时可能对人类和环境有害。
银纳米粒子 (AgNPs) 以其抗菌特性而闻名,可以在许多产品中找到,例如床上用品、牙膏和玩具。但是,随着时间的推移,银离子会从 AgNP 产品中浸出到周围环境中。
“现在,科学家们正在研究 AgNPs 如何从产品转移到环境中,”研究助理教授 Sreekar Marpu 说。在装有酸性食品的容器中,银在短短 10 天内从包装到食品的移动量可观。在哪里,以离子的形式,银是有毒的。”
区分银纳米粒子和银离子的存在对于确定物质的毒性和发现银离子从各种产品中的纳米粒子中浸出所需的时间都很重要,这些知识可能对环境产生巨大影响.
虽然有一些测试可以确定物质中是否存在银,但没有快速简便的方法来确定它是离子形式还是纳米颗粒形式,并且低于百万分之几(亚 ppm)的灵敏度已经不足。
由 UNT 科学学院的 Marpu 和 Mohammad A. Omary 教授创建的正在申请专利的测试将能够分辨出低于 ppm 水平的差异。
“某些基于金 (I) 的大环分子系统可以与银离子 (Ag + ) 相互作用,并可用作传感器,”Marpu 说。“我们使用磷光金 (I) 复合物,它不仅可以选择性地吸引银离子而不是纳米颗粒,而且只会根据存在的情况改变其发射颜色(Ag +为亮绿色,AgNPs 为淡红色),”Marpu 和 Omary 说。
当暴露在紫外线下时,具有银离子吸引力的金 (I) 络合物会自行或在银 NPs 存在时发出红色。随着时间的推移,随着银纳米粒子的分解和银离子的释放,红色将变为亮绿色。为了更好地了解所涉及的化学过程,Marpu 进行了为期一个月的实验来观察变化。
“我们在 35 天内监测了银离子从纳米颗粒中的浸出,并观察了随着比例的变化,颜色从红色变为绿色,”Marpu 说。“我相信这是唯一成功区分离子和纳米颗粒的基于比率发光的银传感器。”