无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究

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1、分类号：TP212单位代码：10183研究生学号：2015512062密级：公开吉林大学硕士学位论文（学术学位）无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究ResearchonInorganicPorousCompositeNanomaterialsandRelevantBiosensingProperties作者姓名：张欣然专业：生物医学工程研究方向：纳米复合材料及其生物传感应用指导教师：宋宏伟教授培养单位：电子科学与工程学院2018年6月无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究ResearchonInorganicPor

2、ousCompositeNanomaterialsandRelevantBiosensingProperties作者姓名：张欣然专业名称：生物医学工程指导教师：宋宏伟教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年5月28日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限。）。否则，应承担侵权的法律责任吉林大学博士或硕士）学位论文原创性声明（本人

3、郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导。除文中己经注明引用的内下，独立进行研宄工作所取得的成果容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。。本人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：曰期：年月ｆ曰厶摘要摘要无机多孔复合纳米材料及其生物传感性能研究近年以来，由于纳米多孔材料的有序多孔性、比表面积大、良好的吸附性等性质以及制备方法的优化与提升，使其在相关领域飞速发展。其中，纳米分子筛多孔材

4、料以其易于离子交换、活性位点多、稳定性好、无毒等优势，在生物传感与检测、成像、治疗等方面取得了重要的进展，尤其在以分子筛为模板的复合纳米材料合成和功能化设计策略，展现出重要的应用前景。本文首先通过低温无模板剂方法合成了纳米级EMT分子筛材料，并通过离子交换等方法将Ag颗粒、CsPbBr3钙钛矿量子点等负载在分子筛的骨架内，并在此基础上进行了肿瘤标志物的检测、湿度检测、癌细胞成像等方面的应用探索，还包含了无机有序多孔材料的无创疾病检测的生物传感探索。具体成果如下：[1]基于Ag颗粒修饰的EMT分子筛复合材料的电化学传感器：

5、我们首先通过无模板剂方法低温水热合成EMT分子筛，然后通过银离子交换和三乙胺还原，最终合成了负载Ag颗粒的EMT分子筛——EMT-Ag。然后采用电化学三电极体系检测方法，以基于Ag颗粒负载的EMT分子筛复合材料的玻碳电极（GCE）作为对电极，饱和KCl溶液电极作为参比电极，铂电极作为工作电极，对原发性肝癌的标志物——甲胎蛋白（AFP）进行高灵敏快速检测，实现了在血液环境下检测甲胎蛋白的浓度，检测下限低达30pg/mL，线性范围为1ng/mL-100ng/mL。该传感器具有优良稳定性，在四周后仍能保持93.7%的初始响应。

6、[2]钙钛矿量子点负载的EMT分子筛复合材料及相对湿度研究：+我们首先合成纳米EMT分子筛，然后通过离子置换将分子筛孔笼中的Na+置换为Cs，合成含有铯源的分子筛。接下来将含有铯源的分子筛溶于十八烯（ODE），并与完全溶解的PbX2(X=Cl，Br)快速反应，最终洗涤得到具有钙钛矿修饰的EMT分子筛复合材料——EMT-CsPbX3。复合材料同纯钙钛矿量子点相比，具有良好的稳定性。由于分子筛孔道的模板作用，获得了尺寸极小的钙钛矿量子点。细胞毒性实验表明在150µg/mg的浓度下细胞仍有80%的活性。在共聚焦显微镜的405n

7、m波长激发下，对肿瘤细胞进行了荧光染色成像。[3]基于WO3/Au三维大孔复合纳米材料的气敏传感器：I摘要采用一种简单的牺牲模板法制备了基于3DIOWO3/Au和纯WO3复合纳米材料的气敏传感器，并系统地研究了对于丙酮的气敏性能。在3DIOWO3中加入适量的Au纳米粒子，明显增强了传感性能。此外，引入的Au纳米粒子的“溢出效应”，加快了电子的传输速率，增强了气敏性能，对于糖尿病标志物气体——丙酮的检测下限低达50ppb，检测范围为50ppb-100ppm，具有良好的灵敏度、选择性和稳定性，可以有效快速地区分出正常人与糖尿

8、病患者。关键词：多孔材料，分子筛，反蛋白石，生物传感，疾病标志物IIAbstractAbstractResearchonInorganicPorousCompositeNanomaterialsandRelevantBiosensingPropertiesInrecentyears,duetotheorderedpo