【摘要】：本論文采用化學(xué)還原法、晶種生長(zhǎng)法、以及電置換反應(yīng)制備等多種形貌的貴金屬納米材料,并對(duì)其光學(xué)性質(zhì),即局域表面等離子體共振(LSPR)性質(zhì)進(jìn)行了探究。在此基礎(chǔ)上,利用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)溶膠-凝膠膜為連接層將Au納米顆粒和量子點(diǎn)自組裝至功能化的載玻片上,探究了組裝過(guò)程對(duì)材料光學(xué)性質(zhì)的影響以及表面等離子體增強(qiáng)的熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)過(guò)程。以Au納米棒為傳感器,對(duì)具有疾病指示功能的分子以及離子進(jìn)行了靈敏的比色檢測(cè)。此外,基于所提出的檢測(cè)方法制備了簡(jiǎn)便易攜帶的傳感裝置,并對(duì)實(shí)際樣品中的目標(biāo)分析物進(jìn)行了分析與檢測(cè)。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:1.采用化學(xué)還原法制備了Au納米晶和Au納米星,采用晶種生長(zhǎng)法制備了Au納米棒、Au納米雙錐、Au納米環(huán)、Au納米三角,通過(guò)電置換反應(yīng)(Galvanic Replacement Reaction)制備了環(huán)狀A(yù)u納米晶,在球形Au納米晶和棒狀金納米晶的外層通過(guò)二次生長(zhǎng)獲得Au@Ag核殼納米顆粒以及納米棒。探究了制備條件對(duì)產(chǎn)物形貌的影響以其形貌、尺寸、組成對(duì)其LSPR光學(xué)性質(zhì)的影響。2.Au納米顆粒、CdSe/CdZnS和CdTe量子點(diǎn)(QDs)在玻璃表面的層層堆疊自組裝。組裝過(guò)程中APS溶膠-凝膠膜為連接層,APS中的氨基與納米顆粒表面的羧基以氫鍵連接。組裝后,Au納米顆粒的LSPR吸收峰強(qiáng)度,QDs的熒光強(qiáng)度隨組裝層數(shù)的增加而變強(qiáng)。經(jīng)透射電子顯微鏡(TEM)表征,Au納米顆粒和QDs很好地分散于載玻片上。此外,研究了Au納米顆粒和QDs之間APS溶膠-凝膠膜的厚度的改變對(duì)兩種納米顆粒性質(zhì)的影響,并對(duì)表面等離子體增強(qiáng)的FRET過(guò)程進(jìn)行了探究。經(jīng)功能化組裝后的載玻片表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和透光性,可作為便攜傳感裝置應(yīng)用于分析化學(xué)領(lǐng)域中。3.過(guò)氧化氫酶(CAT)的比色檢測(cè)。過(guò)氧化氫酶的異常表達(dá)會(huì)引發(fā)多種疾病,多種癌癥的產(chǎn)生與其表達(dá)受抑制息息相關(guān)。本章以Au納米棒為傳感器,基于過(guò)氧化氫酶抑制Au納米棒刻蝕過(guò)程的原理對(duì)過(guò)氧化氫酶進(jìn)行了比色檢測(cè)。當(dāng)體系中含有硫氰酸根離子(SCN~-)時(shí),十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)修飾的棒狀A(yù)u納米晶被過(guò)氧化氫(H_2O_2)氧化刻蝕,Au納米棒的長(zhǎng)度變小繼而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榍?導(dǎo)致其縱向LSPR吸收峰發(fā)生藍(lán)移。與此同時(shí),溶液的顏色逐漸由藍(lán)綠色變?yōu)榉奂t色。當(dāng)檢測(cè)體系中含有過(guò)氧化氫酶時(shí),因其可分解H_2O_2,Au納米棒的氧化刻蝕過(guò)程受到抑制,其LSPR吸收峰的藍(lán)移和溶液顏色的變化過(guò)程減緩。在此基礎(chǔ)上制備了一種便攜式試紙條用于實(shí)際樣品中過(guò)氧化氫酶的檢測(cè)。該方法具有好的靈敏度、特異性、以及可視度,具有良好的應(yīng)用前景。4.亞鐵離子(Fe~(2+))的超靈敏特異比色檢測(cè)�；贔e~(2+)加速Au納米棒氧化刻蝕的機(jī)理,當(dāng)溶液中含有大量的H~+時(shí),Fe~(2+)與H_2O_2發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的超氧自由基(O_2~(·-)),O_2~(·-)會(huì)沿Au納米棒的低能面對(duì)其進(jìn)行氧化刻蝕。隨著Au納米棒形貌的改變,溶液的顏色和LSPR吸收峰位均產(chǎn)生明顯的變化。在最優(yōu)的檢測(cè)條件下,此傳感方法的最低檢測(cè)限(LOD)為13.5 nM。當(dāng)Fe~(2+)濃度介于75 nM-1μM時(shí),可得到Fe~(2+)濃度與Au納米棒縱向LSPR吸收峰位移之間的線性關(guān)系。此種檢測(cè)方法具有良好的靈敏度和特異性,可應(yīng)用于血清樣品中Fe~(2+)濃度的檢測(cè)。此外還制備了一種便攜的試紙條,將其應(yīng)用于實(shí)際檢測(cè)體系。5.超氧化物歧化酶(SOD)的比色檢測(cè)�；谝种艭TAB修飾Au納米棒形貌變化的原理,本文提出了一種對(duì)SOD活性檢測(cè)的比色法。一定條件下,Fe~(2+)和H_2O_2反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的O_2~(·-)。O_2~(·-)可對(duì)Au納米棒進(jìn)行氧化刻蝕,導(dǎo)致Au納米棒的形貌發(fā)生明顯變化,進(jìn)而其LSPR吸收峰位和溶液顏色改變。SOD具有將O_2~(·-)分解為H_2O_2和O_2的能力。由于SOD的歧化作用,O_2~(·-)對(duì)Au納米棒的氧化刻蝕過(guò)程將被抑制。Au納米棒沿縱向的刻蝕減少使其LSPR峰位移減少,溶液顏色的變化減緩;SOD活性的增加,其抑制作用也隨之增大。在最佳的檢測(cè)條件下,此傳感方法的LOD為0.25 U。當(dāng)SOD的活性范圍為1.4-14 U時(shí),得到SOD活性與縱向LSPR吸收峰位移之間的線性關(guān)系�；诖朔椒�,制備了一種便攜、經(jīng)濟(jì)的凝膠顯色裝置可對(duì)血清中的SOD活性進(jìn)行靈敏特異性檢測(cè)。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1
【圖文】：

貴金屬納米材料的形貌控制及光學(xué)傳感性質(zhì)的研究質(zhì)也相差甚廣。通常人們認(rèn)為 M-N 合金所表現(xiàn)出的材料[4-6]。當(dāng)兩種貴金屬元素 M 和 N 的化學(xué)鍵 M-N 強(qiáng)相似的晶格參數(shù)以及晶面能時(shí)，形成的貴金屬合金納納米材料[7]。目前，最常用的合成 M-N 貴金屬納米合這兩種方法可以有效地控制 M 與 N 的摩爾比，但難

屬納米材料的物理化學(xué)性質(zhì)與外殼的厚度緊密相關(guān)，可以以納米材標(biāo)準(zhǔn)，大致將 M@N 貴金屬納米材料分為如下三類：(1) 單原子米材料，(2) 2-6 個(gè)原子層 M@N 貴金屬納米材料，(3) 多原子層[3]。貴金屬納米材料（M/N）通常是指兩種物理化學(xué)性質(zhì)相差較為明顯個(gè)或幾個(gè)晶面相互結(jié)合的納米材料。此種類型的貴金屬納米顆粒的程的控制。在 M/N 貴金屬納米材料的界面處可以實(shí)現(xiàn)兩種金屬的，從而使其具有獨(dú)特的光學(xué)和催化性質(zhì)。例如，有些課題組將 P貴金屬 (例如,Au,Ag) 相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)催化和光學(xué)性質(zhì)的結(jié)合[15,16]。g 等人利用晶種生長(zhǎng)法合成了 Au 納米棒（Au NR）之后，在金納米納米晶。金納米棒由于具有 LSPR 性質(zhì)，在光的照射下可產(chǎn)生熱電行光解水產(chǎn)氫[17]，此方法可將貴金屬的光學(xué)性質(zhì)和催化性質(zhì)有效的性能。

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7 周文U

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