高分子稳定的贵金属纳米颗粒的制备、表征及其在重金属离子检测中的应用

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1、学校代码：10255学号：2110449高分子稳定的贵金属纳米颗粒的制备、表征及其在重金属离子检测中的应用Polymer-stabilizedNobleMetalNanoparticles：Synthesis，CharacterizationandApplicationinDetectionofHeavy专MetalIons二零一四年一月东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的

2、内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：芬龠欠日期：弘,lq-年』月夕日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口，在——年解密后适用本版权书。不保密口。学位论文作者签名：欹竹欠El期：矽似年1月7日指导教师签名：更所知日期：加I忤f月

3、甲日O高分子稳定的贵金属纳米颗粒删备、表征及其在重金属离子删中的应用高分子稳定的贵金属纳米颗粒的制备、表征及其在重金属离子检测中的应用摘要重金属广泛分布于自然界中，它的存在给人类生活带来的影响是双重的，既在某些领域发挥着其独有的特性，造福人类，而另一方面重金属的使用过度或不当会造成环境污染，尤其是对水资源造成的污染。因此，加强对水溶液中的重金属的监测是随着工业的发展所必需的技术研究。目前，基于金、银纳米颗粒检测重金属离子的检测体系己成为生物纳米研究领域的一个研究热点。本课题系分别以第五代聚酰胺．胺树状大分子(generation5Polyamidoaminedend

4、rimer，G5PAMAMdendrimer)和丫一聚谷氨酸(丫．Polyglutamicacid)作为银纳米颗粒和金纳米颗粒稳定的模板，构建用于水溶液中重金属检测的传感器。利用所加入的重金属离子与溶液中的金、银纳米颗粒之间的相互反应或螯合作用，从而使纳米颗粒的尺寸发生改变，导致使金、银纳米颗粒特有的表面等离子共振峰(SurfacePlasmonResonance)发生变化，使得纳米粒子溶液的颜色发生改变，最终实现肉眼观测和定量检测水溶液中特定重金属离子的含量。O高分子稳定的贵金属纳米颗粒的制备、表征及其在重金属离子检测中的应用(1)利用PAMAM树状大分子作为稳定

5、剂，通过还原法制备银纳米颗粒。该方法制备得到的银纳米颗粒([(Ago)loo—G5．NH2])具有良好的稳定性，且粒径较小。由于汞离子的电势高于银单质，因此两者相互接触时，银纳米颗粒中的银单质会与汞离子间发生氧化还原的作用，从而导致整个银纳米颗粒粒径变小，并发生颜色的变化(从黄色变为无色)。因此，可以利用这一氧化还原作用建立一种基于G5PAMAM树状大分子稳定的银纳米颗粒比色检测水溶液中汞离子的方法。研究表明，本文中所合成的[(Ago)100_G5．NI-12]可以实现肉眼检测水溶液中的汞离子，并可以利用紫外分光光度计定量检测10．10000gg／mL的汞离子，最低

6、检测限为0．7lag／mL，且[(Ago)100—G5．yI-12]对汞离子具有良好的特异性，在有其他离子的干扰条件下也可以检测到汞离子的存在。该体系较高的灵敏度、良好的特异性以及材料本身高度的稳定性保iiET[(Ago)ioo．G5．NH21对水溶液中汞离子检测效果。(2)以1，．聚谷氨酸作为稳定剂，利用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂制备得到稳定的金纳米颗粒。由于聚谷氨酸含有丰富的羧基，当加入三价铬离子时，聚谷氨酸上的羧基由于三价铬离子的存在而相互靠近，从而使1，．聚谷氨酸稳定的金纳米颗粒发生聚集，导致溶液颜色发生明显改变(从酒红色变为紫色)，并发生紫外吸收的变

7、化。因此，我们可以根据其SPR紫外吸收值的变化与三价铬离子浓度的关系建立一种水溶液中三价铬离子的检测方法。研究表明，该方法所得到的Y—PGA．AuNPs具有良好的稳定性，TTO高分子稳定的贵金属纳米颗粒洲备、表征及其在重金属离子删中的应用可以在常温环境下长期保存，且TEM测试结果表明其粒径较小，保证了其检测的灵敏度，可以在三价铬离子浓度为90ng／mL及以上实现肉眼检测。由于三价铬离子可以使金纳米颗粒聚集，可利用SPR紫外吸收值的变化定量检测浓度在O．5．140ng／mL的水溶液中的三价铬离子。得到的检测限为0．2ng／mL。可见，该方法是一种简单、快速、方便的