碳與金屬納米材料的合成及在傳感分析中的應(yīng)用研究
本文選題:納米材料 切入點(diǎn):酵母提取物 出處:《西北大學(xué)》2017年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:納米材料因其獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)及催化性能在醫(yī)藥生物、食品安全、環(huán)境保護(hù)及能源催化等領(lǐng)域都展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。本論文主要圍繞如何構(gòu)建功能型的納米材料展開,并進(jìn)一步拓展功能納米材料在環(huán)境污染離子檢測、生物小分子檢測中的傳感應(yīng)用。主要的研究內(nèi)容包括如下三個(gè)方面:1以酵母提取物為保護(hù)劑和還原劑,采用加熱回流法合成了一種具有藍(lán)色熒光的銅納米簇(CuNCs)。我們發(fā)現(xiàn)得到的CuNCs具有良好的水溶性和光穩(wěn)定性,且在一定濃度的Na2S208存在時(shí),S2-的出現(xiàn)會(huì)顯著增強(qiáng)CuNCs的熒光;诖,我們發(fā)展了一種增強(qiáng)Cu NCs熒光檢測水樣中S2-的熒光傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Cu NCs的相對(duì)熒光強(qiáng)度(F/F0)與S2-濃度(0.02μM-0.8μM)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,最低檢測限達(dá)到10 nM,可用于實(shí)際樣品(自來水和溫泉水)中S2-含量的檢測。2以碲納米線為犧牲模板合成鉑鈀雙合金納米線(PdPtBANWs),發(fā)展了一種基于PdPtBANWs靈敏檢測抗壞血酸(AA)的電化學(xué)傳感器。研究結(jié)果表明,修飾有該納米線的玻碳電極對(duì)AA表現(xiàn)出顯著的電催化活性。在0.01-0.97 mM的線性濃度范圍內(nèi),靈敏度達(dá)到467.9μAmM-1cm-2,檢測限是0.2μM(S/N=3)。除此之外,該電化學(xué)傳感器對(duì)AA表現(xiàn)出良好的選擇性,穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,可應(yīng)用于人體血清和維生素C藥片中AA的含量檢測。3以酵母提取物為碳源,一步水熱法合成了碳量子點(diǎn)(C-Dots)。該碳量子點(diǎn)具有成本低、水溶性好且分散均勻、無毒、高熒光性能的優(yōu)異性質(zhì)。探討了在高濃度的離子強(qiáng)度、極端pH及長時(shí)間光照的條件下,碳量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的變化。研究發(fā)現(xiàn)即使在極端條件下,碳量子點(diǎn)仍保持較高的熒光強(qiáng)度,進(jìn)而表明了合成的碳量子點(diǎn)具有良好的熒光穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)還進(jìn)一步考察了 Fe3+對(duì)碳量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Fe3+對(duì)其熒光強(qiáng)度具有猝滅作用,其熒光猝滅程度(F0/F)與Fe3+濃度(0.3μM-800μM)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系(R2=0.991)。制備的碳量子點(diǎn)對(duì)Fe3+具有高靈敏性、高選擇性以及較好的抗干擾能力,可以作為檢測Fe3+的熒光傳感器。
[Abstract]:Nanomaterials for their unique optical, electrical, magnetic and catalytic properties in medicine, biology, food safety, Environmental protection and energy catalysis have shown broad application prospects. This paper mainly focuses on how to construct functional nanomaterials and further expand the detection of functional nanomaterials in environmental pollution ion detection. Sensing applications in the detection of small biomolecules. The main research contents include the following three aspects: the yeast extract is used as protectant and reductant. A copper nanocluster with blue fluorescence was synthesized by heating reflux method. We found that the obtained CuNCs has good water-solubility and photostability, and the presence of S2- in the presence of a certain concentration of Na2S208 can significantly enhance the fluorescence of CuNCs. We have developed a fluorescence sensor for enhanced Cu NCs fluorescence detection of S2- in water samples. The experimental results show that the relative fluorescence intensity of Cu NCs (F- / F0) has a good linear relationship with S2- concentration of 0.02 渭 M-0.8 渭 M. The minimum detection limit is up to 10 nm, which can be used for the determination of S2- content in actual samples (tap water and hot spring water). 2. Synthesis of platinum and palladium double alloy nanowires PdPtBANWsN using tellurium nanowires as sacrificial template. A sensitive method for the detection of ascorbic acid based on PdPtBANWs has been developed. Electrochemical transducers of AAs. The results show that, The glassy carbon electrode modified with the nanowire showed remarkable electrocatalytic activity for AA. In the linear range of 0.01-0.97 mm, the sensitivity reached 467.9 渭 AmM-1cm-2, and the detection limit was 0.2 渭 mS-1 cm-2. In addition, the electrochemical sensor showed good selectivity for AA. It can be applied to the determination of AA content in human serum and vitamin C tablets by using yeast extract as carbon source in a single step hydrothermal synthesis of carbon quantum dots. The carbon quantum dots have the advantages of low cost, good water solubility and uniform dispersion. The changes of fluorescence intensity of carbon quantum dots under high ionic strength, extreme pH and long time illumination were studied. It was found that even under extreme conditions, The fluorescence intensity of carbon quantum dots is still high, which indicates that the synthesized carbon quantum dots have good fluorescence stability. The effect of Fe3 on the fluorescence intensity of carbon quantum dots is also investigated. The results showed that the fluorescence intensity of Fe3 was quenched, and the fluorescence quenching degree (F _ 0 / F) showed a good linear relationship with the concentration of Fe3 (0.3 渭 M-800 渭 M). The prepared carbon quantum dots had high sensitivity, high selectivity and good anti-interference ability to Fe3. It can be used as a fluorescence sensor to detect Fe3.
【學(xué)位授予單位】:西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TB383.1;TP212
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