荧光纳米银的制备及其在环境分析中的应用
贵金属纳米银材料以其独特的光物理化学属性,成为了继金和铂之后吸引研究者兴趣的材料。本文以不同的生物材料为模板,通过化学方法制备了不同类型的纳米银材料,并将这些纳米银材料用于环境污染物的分析方法建立。 第一章,简述了纳米银的制备和表面修饰,主要对纳米银的稳定剂和纳米银在环境分析中的应用进行综述。简要的介绍了本论文的研究内容与创新点。 第二章,采用N-乙酰基-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine,NAC)为配体,制备并表征了NAC-Ag NPs,该纳米银材料480nm激发,662nm发射,发光性能稳定。NAC-Ag NPs对生物硫醇有特殊的选择性,在加入生物硫醇后,荧光增强。分别建立了同型半胱氨酸(Homocysteine,Hcy)和谷胱甘肽(Glutathione,GSH)的工作曲线。Hcy线性工作范围2.5×10·6M到1.25×10·5M,检测限2.8×10·7M。GSH线性范围2.5×10·6M到1.25×10·5M,检测限3.3×10·7M。生物硫醇引起的NAC-Ag NPs荧光增强的可能机理是由于纳米银的表面电子缺陷,使得生物硫醇的S与Ag形成化学键,弥补了纳米银表面的电子缺陷,从而荧光增强。 第三章,制备发卡状DNA为模板的高荧光量子产率的纳米银材料(R-Ag NCs),应用于氰根离子的分析。R-Ag NCs567nm激发,632nm发射,量子产率0.37。建立氰根离子荧光猝灭的分析方法,在2.5×10-9到7.5×10-8M的线性范围内,信噪比为3时,检测限2.5×10-9M。氰根离子的荧光猝灭行为可能是由于在氧气的存在下,与纳米银表面相互作用,形成络合物([Ag(CN)2]-)导致。 制备由长链状DNA稳定的近红外发射纳米银材料(NR-Ag NCs),应用于汞离子(Hg2+)的分析。NR-Ag NCs712nm激发,近红外768nm发射。建立汞离子荧光猝灭的分析方法,在1.9×10·9M到2.4×10·8M的线性范围内,信噪比为3时,检测限1.9×10·9M。Hg2+的猝灭主要是由于5d10(Hg2+)-4d10(Ag+)之间的亲金属作用所致。 第四章,以壳聚糖为模板,通过水热合成法制备壳聚糖稳定的纳米银(C-Ag NPs)。分别从反应温度、比例以及反应时间筛选出最佳的反应条件,壳聚糖与银离子的摩尔比为1:1,160℃反应3h制备C-Ag NPs。Hg2+对C-Ag NPs的荧光有强的猝灭效应,因此建立荧光猝灭法分析Hg2+,检测限2.4×10·8M,线性范围5.0×10·8-5.0×10·7M。 第五章,以牛血清白蛋白为模板,通过化学还原,制备了可以通过比率荧光测定Hg2+的纳米银(BSA-Ag NCs)。随着Hg2+的浓度增加,BSA-Ag NCs634nm处的荧光逐渐降低,而480nm处的荧光逐渐升高,以I480/I634比值对Hg2+浓度建立了工作曲线,线性范围5.0×10·8M-2.5×10·5M,检出限4.87×10·8M。此外,建立由铜离子参与的BSA-Ag NCs荧光猝灭恢复系统,对组氨酸的识别,线性范围2.0×10·5-2.0×10·4M,检出限2.0×10·5M。 第六章,总结了本论文的研究结果,并对下一步工作进行了展望。
荧光纳米银;环境分析;制备工艺;发光性能
山西大学
博士
环境科学
董川
2014
中文
X502;X132
99
2015-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）