超支化聚乙烯亚胺氧化度测定及其对金纳米簇合成的影响研究
超支化聚乙烯亚胺(hPEI)，是一种表面含有大量胺基的聚胺高分子，可应用于基因转染、药物运输、表面吸附，以及纳米材料合成等。当hPEI暴露于自然环境中时，易发生氧化并引起聚合物的结构劣化，使形态发生变化，进而会导致其功能失效。因此，开发一种灵敏度高，便于检测hPEI氧化的分析方法尤为重要。虽然傅里叶变换红外光谱和热重分析都已经被用于研究聚合物的氧化，但是这些传统手段无法直观地观测hPEI的氧化程度。本论文提出了可快速准确分析hPEI氧化的荧光分析方法，并系统研究了氧化hPEI荧光产物的发光机理。此外，hPEI与金核间通过静电吸引诱导金核聚集，可用于快速大规模制备具有近红外发射金纳米簇(Au NCs)，进一步考察了该合成方法的通用性及hPEI氧化度对纳米簇合成的影响。本论文主要研究内容如下: 1.氧化hPEI经过质子化以及加热处理后具有显著荧光，研究发现，其发光机理是因为氧化hPEI在酸性条件下加热容易生产希夫碱基团，通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、红外光谱等表征手段进一步验证该基团的存在。据此，建立一种hPEI氧化程度荧光快速分析方法。该方法还可实现hPEI的自然氧化状态分析，并提出hPEI试剂使用时效建议。 2.提出了一种静电吸引辅助金核接近策略，以GSH-HAuCl4体系为例，该策略通过引入聚胺高分子实现1.5小时内快速制备具有近红外发射的Au NCs，该方法还适用于大规模制备其它金属纳米簇。hPEI表面具有大量的正电荷，可以和Au(Ⅰ)-硫醇复合物表面的负电荷通过静电引力作用诱导快速形成Au NCs。通过实验验证，氧化hPEI不利于形成Au NCs，主要是因为氧化hPEI表面正电荷减少，削弱静电引力并抑制Au NCs快速形成。本方法合成金属纳米簇的策略简单、合成时间短，且合成的AuNCs具有较大的斯托克斯位移，以及具有近红外的发射波长。基于这一原理，使大规模制备金属纳米簇及其它纳米材料成为可能。
金纳米簇;制备工艺;超支化聚乙烯亚胺;氧化度测定
北京化工大学
硕士
化学
袁智勤
2021
中文
TB383
2021-09-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）