卢小泉:金汞氧化还原纳米酶高选择性可视化定量检测水中六价铬

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Cr6+是一种强氧化剂，表现出较强的毒性，其毒性比三价铬的毒性高100倍，易被人体吸收并在体内蓄积。在临床上，Cr6+会损害皮肤，引起皮炎、咽炎等；损害呼吸道系统，导致肺炎、气管炎等；损害消化系统，引发胃炎、胃溃疡和肠道溃疡；并且Cr6+是确定的致癌物。含有Cr6+的废水主要来源于矿产开发、电镀、冶金和皮革加工等工业生产，对环境造成污染，通过生物链对生态环境造成影响，最终损害人类的健康，因此发展简单高效检测Cr6+的方法至关重要。近日，西北师范大学/天津大学卢小泉团队在前期工作的基础上，利用Cr6+具有强氧化性的特点构建了基于金汞氧化还原纳米酶的可视化检测Cr6+的新方法。

该团队首先在常温下合成了稳定性好且分散均匀的小尺寸的金纳米颗粒（Au NPs），并成功制备了金汞纳米复合材料（Au@Hg）。众所周知，Hg2+可以与Au NPs特异性结合形成金汞齐从而增强Au NPs的催化活性，在本文中，探究了Au@Hg模拟酶活性，发现Au@Hg表现出优异的氧化还原模拟酶活性，能有效的加速Cr6+和3,3',5,5'-四甲基联苯胺（TMB）的反应，使反应体系迅速变蓝，实现了可视化检测Cr6+的目的，进而建立了一种简单，方便，快捷并且可实时实地检测Cr6+的新方法。

本文所建立的检测Cr6+的方法具有高的选择性，对34种常见的金属阳离子、阴离子及中性分子表现出良好的抗干扰效果，可实现在水环境中对Cr6+的专一检测。本文所建立的检测Cr6+的方法也具有高的灵敏度，检测限为0.71 nM，对浓度为1 nM ~ 2 μM范围内的Cr6+表现出良好的线性响应。因此，该方法在环境监测、药物分析和临床诊断等实际应用中有广泛的应用前景。

这一成果近期发表在Analytical Chemistry 上，文章的第一作者是西北师范大学的硕士研究生张雪红，通讯作者是天津大学张守婷副教授和西北师范大学/天津大学卢小泉教授。

该论文作者为：Xuehong Zhang, Wei Liu, Xuemei Li, Zhen Zhang, Duoliang Shan, Hong Xia, Shouting Zhang, Xiaoquan Lu

Ultrahigh Selective Colorimetric Quantification of Chromium(VI) Ions Based on Gold Amalgam Catalyst Oxidoreductase-like Activity in Water

Anal. Chem., 2018, 90, 14309-14315, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b03597