功能化无机纳米颗粒合成及金属离子检测中研究应用

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1、摘要无机纳米材料因其独特的光学、电学、催化等性质，在生物、材料化学及医学等方面的广泛应用而引起科研工作者的关注。通过自组装把有机小分子修饰在纳米材料表面，不仅可以使其稳定的存在于不同的溶剂中，还可以使它具有理想的表面功能化，提高它在分子识别中的选择性。本文利用无机纳米颗粒特殊的光学性质，研究了纳米颗粒在金属离子分析检测中的应用，实验内容将通过以下方面进行阐述。1、基于功能化的量子点荧光开关用于锌离子的检测。合成了N一乙酰一L一半胱氨酸(NAC)修饰的ZnS：Mn量子点，采用荧光、紫外、红外、X—ray对其进行表征。在加入硫离子后，荧光逐渐猝灭；锌离子的加入，诱导体系的荧光

2、恢复，该方法成功应用于锌离子的测定。定量研究了相关的线性关系，Zn2+浓度在1．25x10’6～3．0x10一m01．L‘1范围内与QDs-NAC体系相对荧光强度呈现良好的线性关系。线性回归系数R：0．997，检测限LOD=3So／K，So为空白试验(n：10)标准偏差，K为校正曲线的斜率，实验检测限为6．7x10‘。mol·L～。并对其机理进行了探讨。2、利用N一乙酰．L．半胱氨酸(NAC)修饰的银纳米粒子对镍离子进行了比色检测，实验中发现，只有镍离子能够诱导银纳米粒子的聚集，引起纳米溶胶的光谱变化，且响应灵敏。实验采用扫描电子显微镜和紫外可见吸收光谱表征了这一过程，基

3、于此建立了一种简便、快捷检测镍离子的方法。3、采用文献报导的方法，水相合成了均一稳定的8．羟基喹啉．5．磺酸(8Q5S)修饰的银纳米粒子，采用透射电子显微镜、红外光谱、紫外可见吸收光谱等方法进行了结构表征。研究发现该修饰的银纳米粒子对A13+能很好地进行比色测定，并探索了其可能的机理。4、以一种化学分析中常用的有机试剂磺基水杨酸(SAA)为稳定剂，采用简单的化学还原法在水相中合成了SAA稳定的银纳米粒子，该纳米粒子在水溶液中能稳定存在并均匀分散。利用镉离子诱导银纳米颗粒的团聚，建立一种快速测定镉离子的新方法，实现了金属离子与银纳米颗粒相互作用的研究。关键词：ZnS掺Mn量

4、子点：N．乙酰．L一半胱氨酸；荧光增强；银纳米粒子；比色检测；金属离子ABSTRACTOwingtotheuniqueoptical，electricalandcatalyticproperties，nanoparticlesmaterialshavebeenwidelyappliedinfieldsofbiology，materialschemistryandmediciIleetcinrecentyears．Theintroductionoforganicmoleculesontonanoparticlessurfacesnotonlyprovidestheirsta

5、bilityindifferentsolvents，butalsoidealsu】．f．acefunctionalities，improvetheselectivityinmolecularrecognition．Inthisthesis．basedontlleremarkableopticalpropertiesofnanoparticles，wehaveIIesearchedthesynthesisandpropertiesoffunctionalnanoparticlesinmetaliondetermination．Themaincontentsareshowna

6、Sfollows：1．Functionalizedquantumdot．basedfluorescentprobeforzincion．PreparedZnS：MnQDscappedN．acetyl—L—cysteine，whichwerecharacterizedbyfluorescence，UV一Ⅵs．FT-IRspectroscopyandX—ray．AtfirstthefluorescencequenchinggraduallywithincreasingconcentrationofS2。．MeanwhilethefluorescenceintensityofZ

7、nS：MnODsmodi矗edS2．wasgreatlyenhancedinpresenceofZn2+．ThemethodWassuccessfullvdevelopedforZincionsensing，therewasgoodlinearrelationshipbetweenrelativenuorescenceintensityandtheconcentrationofZne十intherangeof1．25pMto30“M，withacorrelationcoefficient(R)of0．997，thedetect