[0030] 以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0031] 本发明提供了一种UCNPs-Au-SH-ssDNA的制备方法，该制备方法包括：
[0032] 1)将水、钇源、镱源、铥源、钆源、CTAB、柠檬酸盐、醇、NaF和浓硝酸进行搅拌，接着进行水热反应、纯化(离心分离)得到NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs；
[0033] 2)将水、碱性的盐、氯金酸溶液进行接触反应颜色从黄色变成无色得到金陈化液，接着转移到棕色细口瓶放入冰箱冷藏；
[0034] 3)在还原剂和羟胺的存在下，将所述UCNPs、金陈化液进行接触反应，纯化(离心分离)得到AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd纳米粒子(金纳米粒子包覆的NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs)；
[0035] 4)将所述AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd分散于水中，随后加入ssDNA并进行振荡孵育，纯化(离心水洗后)得到UCNPs-Au-SH-ssDNA(UCNPs-Au-SH-ssDNA偶联体)。
[0036] 在上述制备方法的步骤1)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光性能，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤1)中，相对于10μmol的所述铥源，，所述钇源的用量为0.4-0.48mmol，所述镱源的用量为0.03-0.07mmol，所述钆源的用量为0.08-0.12mmol，所述柠檬酸三钠的用量为0.165-0.185mmol，所述氟化钠的用量为4-8mmol，所述醇的用量为14-16mL，所述CTAB的用量为0.08-0.12g，所述浓硝酸的用量为0.5-1.5mL且所述浓硝酸的浓度为65-68重量％。
[0037] 在上述制备方法的步骤1)中，搅拌和水热反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤1)中，搅拌至少满足以下条件：搅拌温度为15-35℃，搅拌时间为5-20min。反应温度为24-26℃，反应时间为1.3-2.3h；所述水热反应至少满足以下条件：反应温度为160-200℃，反应时间为3-5h。
[0038] 在上述制备方法的步骤1)中，铥源、钆源、镱源、钇源和醇的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，铥源选自五水合硝酸铥、氧化铥、无水氯化铥和八水合硫酸铥中的至少一者，钆源选自四水合氯化钆、无水氯化钆、无水硫酸钆、一水合硫酸钆中的至少一者，镱源选自氯化镱、五水硝酸镱、氧化镱和碳酸镱中的至少一者，钇源选自硝酸钇、氧化钇、六水合氧化钇和硝酸钇中的至少一者，醇选自甲醇、乙醇和丙醇中的至少一者，所述柠檬酸盐选自柠檬酸一钠、柠檬酸二钠和柠檬酸三钠中的至少一者，所述碱性的盐选自碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁和碳酸铵中的至少一者。
[0039] 在上述制备方法的步骤1)中，物料的添加顺序以及物料的提供形式可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤1)中，添料顺序为：先将所述钇源加入至所述水中，接着依次加入镱源、铥源、钆源、柠檬酸盐、CTAB、醇和氟化钠，然后加入浓硝酸；更优选地，所述钆源、铥源、镱源、柠檬酸盐、氟化钠、钇源均采用水溶液的形式提供，并且氟化钠水溶液采用匀速滴加的方式加入体系中。
[0040] 在上述制备方法的步骤2)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤2)中，相对于50mg的所述盐，所述水的用量为200-300mL，所述氯金酸溶液的用量为2-6mL且所述氯金酸中的浓度为0.8-1.2重量％。
[0041] 在上述制备方法的步骤2)中，接触反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，接触反应至少满足以下条件：反应温度为15-35℃。
[0042] 在上述制备方法的步骤3)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，相对于2.99mg的所述NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs，所述金陈化液的用量为8-12mL，所述还原剂的用量为30-50μL，所述羟胺的用量为8-12μmol。
[0043] 在上述制备方法的步骤3)中，接触反应的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤3)中，所述接触反应至少满足以下条件：反应温度为15-30℃，反应时间为10-25min。
[0044] 在上述制备方法的步骤3)中，还原剂的种类可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs-Au-SH-ssDNA能够作为更优异的发光体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤3)中，还原剂选自甲醛、乙醛和丙醛中的至少一者。
[0045] 在上述制备方法的步骤4)中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs能够作为更优异的能量供体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤4)中，相对于2.99mg的所述AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd，所述水的用量为1.5-2.5mL，所述ssDNA的用量为7-8×10-10mol。
[0046] 在上述制备方法的步骤4)中，振荡孵育的具体条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs能够作为更优异的能量供体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，在步骤4)中，所述振荡孵育至少满足以下条件：孵育温度为15-35℃，孵育时间为12-30h。
[0047] 在上述制备方法的步骤4)中，ssDNA的序列可以在宽的范围内选择，但是为了使得制得的UCNPs能够作为更优异的能量供体，进而使得UCNPs-Au-SH-ssDNA对汞离子的检测具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，ssDNA的序列为GTCCTTTCTG。
[0048] 本发明还提供了一种UCNPs-Au-SH-ssDNA，该UCNPs-Au-SH-ssDNA通过上述的制备方法制备而得。
[0049] 本发明进一步提供了一种Hg2+的检测方法，该检测方法包括：
[0050] 1)将Tris-HCl缓冲溶液、如上述的UCNPs-Au-SH-ssDNA混合形成混合液，接着将所述混合液加入已知浓度的Hg2+溶液进行反应以得到样品溶液，然后进行光致发光检测并基于等离子体共振增强效应体系发光增强，最后以Hg2+溶液的浓度的对数为横坐标，光致发光强度值为纵坐标绘制工作曲线或者计算工作曲线方程；
[0051] 2)将待检Hg2+溶液替换已知浓度的Hg2+溶液按照步骤1)的方法测得光致发光强度，然后根据所述工作曲线或者工作曲线方程计算出待检Hg2+溶液的浓度。
[0052] 在上述检测方法中，各物料的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得该检测方法具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，相对于0.149mg的UCNPs-Au-SH-ssDNA，检测样品的用量为40-60μL且检测样品的中Hg2+的浓度为2-1000mmol/L。
[0053] 在上述检测方法中，Tris-HCl缓冲溶液的用量可以在宽的范围内选择，但是为了使得该检测方法具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，相对于40-60μL的样品溶液，Tris-HCl缓冲溶液的用量为1-3mL且pH为6.4-8.4。
[0054] 在上述检测方法中，等离子体共振增强发光反应的条件可以在宽的范围内选择，但是为了使得该检测方法具有更优异的灵敏度，检出限，稳定性与选择性，优选地，等离子体共振增强发光反应至少满足以下条件：反应温度25-35℃，反应时间为40-60min。
[0055] 在上述基础上，在不同的检测波长下工作曲线方程存在差异，但是为了使得具有更优异的线性关系，优选地，工作曲线方程为y＝28.6+1.76x，其中，y为光致发光强度增强2+
值，x为Hg 的浓度。
[0056] 此外，在上述检测方法中，待检Hg2+溶液的来源可以在宽的范围内选择，但是从实用性上考虑，优选地，待检Hg2+溶液为自来水和湖水。
[0057] 最后，在待检Hg2+溶液为自来水和湖水的情况下，关于自来水和湖水的来源方式也可以在宽的范围内选择，但是为了简化处理过程，优选地，在步骤2)之前，检测方法还包括：将水过滤，取纯化后的自来水和湖水。
[0058] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，ssDNA(单链DNA)为海生共生物股份有限公司的序列号为GTCCTTTCTG的市售品。
[0059] 实施例1
[0060] 1)NaYF4:Yb,Tm,Gd的制备：
[0061] 25℃下，首先向50mL不断搅拌的小烧杯中依次加2.20mL的超纯水、YCl3溶液(2.20mL，0.200mol/L)、Yb(NO3)3溶液(0.500mL，0.100mol/L)、Tm(NO3)3溶液(0.100mL，0.100mol/L)、Gd(NO3)3溶液(0.100mL,1.00mol/L、柠檬酸钠溶液(1.75mL，0.100mol/L)(以上均为逐滴加入)，5min后加入0.100gCTAB和15.0mL无水乙醇，再加入NaF溶液(6.00mL，
1.00mol/L，15min滴加完成)，2h后加入1.00mL浓硝酸(浓度为65-68重量％)得到混合液。
[0062] 将得到的混合液放入50mL反应釜180℃高温反应4h，冷却至25℃。将得到的乳白色浑浊液倒入离心管中离心，超纯水洗，乙醇洗再超纯水洗得到NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs。
[0063] 2)AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs(金纳米粒子包覆的NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs)纳米材料的制备：
[0064] 首先，Au前驱体溶液的制备：将0.0500g碳酸钾加到盛有200mL去离子水大烧杯中于25℃下搅拌15min，搅拌均匀后加入HAuCl4溶液(4.00mL，1wt％)，颜色由金黄色变成无色得到金陈化液，冷藏于冰箱24h后备用。随后取其中2.99mg的NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs加到10.0mL的金陈化液中搅拌，再加入0.0400mL的甲醛和羟胺溶液(0.100mL，0.100mol/L)，于
25℃下持续搅拌15min，溶液的颜色由无色变成紫褐色，紫褐色物质即为AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs，离心超纯水洗。
[0065] 3)AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd纳米材料与巯基DNA适配子的连接：
[0066] 先将2.99mg的AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd纳米粒子溶解于2.00mL去离子水中，然后加入0.0150mL ssDNA(50.0μmol/L)于上述溶液中，放入恒温培养振荡仪中孵育，设置温度为30℃，24h后取出离心超纯水洗得到较纯净的UCNPs-Au-SH-ssDNA。
[0067] 检测例1
[0068] 按照实施例1的方法进行得到UCNPs-Au-SH-ssDNA，所不同的是改变钆离子的掺杂量，然后利用牌号为Hitachi S-4800的扫描电子显微对UCNPs-Au-SH-ssDNA进行形貌分析，具体结果见图2，其中，A图中钆离子的用量为0μmol，B图中钆离子的用量为60.0μmol，C图中钆离子的用量为80.0μmol，D图中钆离子的用量为90μmol，E图中钆离子的用量为100μmol，F图中钆离子的用量为110μmol，G图中钆离子的用量为130μmol，由图可知随着Gd3+浓度增加，纳米材料形貌也逐渐从球形变成棒状。
[0069] 检测例2
[0070] 按照实施例1的方法进行得到UCNPs-Au-SH-ssDNA，所不同的是改变钆离子的掺杂量，然后通过HitachiF-4600荧光分光光度计UCNPs-Au-SH-ssDNA进行，发光强度的检测，具3+
体结果见图3，图3为掺杂不同量Gd 的浓度与NaYF4:Yb,Tm上转换纳米材料发光强度关系，由于同时考虑其发光强度和纳米粒子的形貌，球形结构的纳米材料没有各向异性以及大的比表面积等优点，综合选择球形结构且发光强度相对较高的纳米材料，则最终选择Gd3+的最优用量为100μmol(1.00mol/L)。
[0071] 检测例3
[0072] 按照实施例1的方法进行得到UCNPs-Au-SH-ssDNA，所不同的是改变钆离子的掺杂量，通过牌号为HitachiF-4600荧光分光光度计对UCNPs-Au-SH-ssDNA进行荧光检测，具体结果见图4，由图可知，掺杂后比未掺杂荧光强度增强约9倍，其中a曲线为未掺杂上转换发光纳米材料的荧光曲线图，b曲线为掺杂钆离子上转换发光纳米材料(实施例1中步骤1)制得的NaYF4:Yb,Tm,Gd上转换发光纳米材料)的荧光曲线图。
[0073] 检测例4
[0074] 按照实施例1的方法进行得到UCNPs-Au-SH-ssDNA，所不同的是改变金的掺杂量，通过HitachiF-4600荧光分光光度计对UCNPs-Au-SH-ssDNA进行发光检测，具体结果见图5，由该图可知当Au3+浓度为5.77μmol/L，上转换材料发光强度达到最大值。
[0075] 通过牌号为HitachiF-4600荧光分光光度计对上转换发光纳米材料NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs以及实施例1中的AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs进行荧光检测，具体结果见图6，由图可知，包覆后比未包覆荧光强度增强约2倍，其中a曲线为未掺杂上转换发光纳米材料的荧光曲线图，b曲线为掺杂钆离子上转换发光纳米材料(实施例1步骤1)制得的NaYF4:Yb,Tm,Gd上转换发光纳米材料)的荧光曲线图。
[0076] 检测例5
[0077] 利用牌号为Hitachi S-4800的扫描电子显微镜对实施例1中AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs进行元素分析(EDS)，结果如图7。由图7可知，AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs成功制备。
[0078] 检测例6
[0079] 通过牌号为JEOL2010的透射电子显微镜对实施例1中AuNPs@NaYF4:Yb,Tm,Gd UCNPs的形貌检测，具体见图8，上转换材料呈现球形，且形貌均一粒径分布较窄。
[0080] 应用例1
[0081] Hg2+的检测：以Tris-HCl(2.00mL，10.0mmol/L，pH 7.4，50.0mmol/L KCl，5.00mmol/L MgCl2)作为缓冲溶液溶解UCNPs-Au-SH-ssDNA，向一系列2mL消毒离心管中分别加入100μL UCNPs-Au-SH-ssDNA和一系列不同量的Hg2+离子标准溶液，最终用Tris-HCl缓冲溶液定容至0.800mL。随后将混合液在30℃的温度下孵育50min。
[0082] 光致发光检测：以980nm激光器作为光源日立公司HitachiF-4600荧光分光光度计激发光源来测定光致发光光谱，以对Hg2+进行发光检测。缓冲溶液为含2.00mL Tis-HCl缓冲溶液(2.00mL，10.0mmol/L，pH 7.4，50.0mmol/L KCl，5.00mmol/L MgCl2)，向内加入50.0μL样品溶液，用HitachiF-4600荧光分光光度计对其进行发光检测，绘制工作曲线，结果见图2+ 2+
11，其中，线性方程为I-I0＝28.6+1.76C(Hg )，相关系数为0.99(为加入Hg 上转换纳米材料发光强度，I0为不加入Hg2+上转换纳米材料发光强度)。结果说明了随着Hg2+浓度的增大，发光强度逐渐增强。即I-I0逐渐增大，进一步证明了等离子共振增强发光效应的发生，且具有较好的线性关系。
[0083] 应用例2
[0084] 采用应用例1的方式进行，所不同的是改变UCNPs-Au-SH-ssDNA偶联体溶液的浓度，然后通过牌号为HitachiF-4600荧光分光光度计发光分析系统记录，结果如图9所示，结果显示0.187mg/mL为UCNPs-Au-SH-ssDNA偶联体的最佳浓度。
[0085] 应用例3
[0086] 采用应用例1的方式进行，所不同的是改变孕育时间，然后通过牌号为HitachiF-4600荧光分光光度计发光分析系统记录，结果如图10所示，结果显示50min以上为最佳的振荡孵育时间。
[0087] 应用例4
[0088] 检测实际样：
[0089] 按照应用例的方法进行，所不同的是在不同待测样品中加入一定量已知浓度的Hg2+离子，按照上述的实验方法进行检测，结果如下表所示，湖水和自来水样品中Hg2+离子的回收率分别为98.5-104％和96.3％-104％之间，其中RSD为相对标准偏差。通过表1可以看出，UCNPs-Au-SH-ssDNA对于Hg2+的检测具有优异的准确度。
[0090] 表1
[0091]
[0092] 应用例5
[0093] 干扰检测：
[0094] 考察不同金属离子、氨基酸、糖类等对UCNPs-Au-SH-ssDNA对于Hg2+的检测的抗干扰能力：。存在干扰物质时对发光体系的影响，各物质浓度如下：Fe3+、蔗糖的浓度均为：6.25×105nmol/L；Ca2+、K+，柠檬酸，尿素的浓度均为：6.25×107nmol/L；Cu2+：6.25×
104nmol/L；Hg+：6.25×105nmol/L；Gd2+：6.25×106nmol/L；Na+：2.5×107nmol/L；尿酸、苯丙氨酸、精氨酸、甘氨酸的浓度均为：6.25×104nmol/L；Hg2+：62.5nmol/L。具体结果见图12，由图可知，只有Hg2+对体系响应信号最大，此结果归咎于T-Hg2+-T的特异性结合，所以该实验对Hg2+离子具有很好地选择性。
[0095] 其中urea表示为尿素，citric acid表示为柠檬酸，L-Arg表示为丙氨酸，L-GLy表示为甘氨酸，L-PHE表示为苯丙氨酸，sucrose表示为蔗糖，UA表示为尿酸。
[0096] 以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0097] 另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0098] 此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
