金屬納米簇（NCs）由于其獨特的電子結(jié)構(gòu)和光學特性,光穩(wěn)定性和生物相容性好等優(yōu)點,在熒光成像,生物分析,光電子器件和癌癥治療等領(lǐng)域得到了廣泛的研究。近年來,由于合金納米團簇與其單金屬納米團簇相比在發(fā)光方面具有協(xié)同性和增強性能,因此受到廣泛的關(guān)注。本論文研究了不同金屬摻雜的金、銀納米團簇的光學性質(zhì)及其在生物上的應(yīng)用。主要內(nèi)容及結(jié)果如下:（1）對化學摻雜法形成的AuZn NCs、AgAu NCs、AgZn NCs、AgCu NCs的結(jié)構(gòu)進行研究。透射電子顯微鏡和動態(tài)光散射結(jié)果分析表明AuZn NCs粒徑尺寸約為1.84 nm,且相對穩(wěn)定。傅里葉紅外光譜、XPS光譜等一系列物理測試結(jié)果證明Zn成功摻雜進入Au NCs形成AuZn NCs,Au、Zn、Cu成功摻雜進入Ag NCs形成AgAu NCs、AgZn NCs、AgCu NCs雙金屬納米團簇。（2）通過金屬摻雜法成功制備出谷胱甘肽包裹的不同濃度Zn摻雜的Au NCs和二氫硫辛酸包裹的不同濃度Au、Zn、Cu摻雜的水溶性Ag NCs,利用紫外-可見（UV-vis）吸收、光致發(fā)光以及時間分辨熒光光譜儀等測試手段分析它們的光學性質(zhì),結(jié)果表明Z... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)不同大小樹枝狀聚合物保護的AuNCs的光激發(fā)(虛線)和光電子發(fā)射(實線)光譜

的結(jié)構(gòu)對材料的性質(zhì)起決定作用，因此對團簇結(jié)構(gòu)的研究是進一步了解、設(shè)計以及改進這些新型納米材料的有效手段。本章我們通過 TEM，DLS，XPS，傅立葉紅外光譜技術(shù)以及質(zhì)譜等物理表征手段研究了 AuZn NCs、AgAu NCs、AgZn NCAgCu NCs 四種納米材料的結(jié)構(gòu)組成。另外，還在理論模擬計算了 Zn 摻雜的 ANCs 的吸收和態(tài)密度，從而在理論上分析 Zn 的摻雜對 Au NCs 的光學特性的影響。3.1 AuZn NCs 的結(jié)構(gòu)研究在該實驗中的 AuZn NCs 是利用化學還原法，以還原性 GSH 為配體，硝酸鋅和氯金酸為前驅(qū)體，在硼氫化鈉的還原作用下形成的水溶性熒光納米團簇，其中 Zn2+在前驅(qū)體中金屬陽離子的摩爾濃度占比為 10%。3.1.1 TEM 測試結(jié)果及分析

DLS 技術(shù)是利用微小粒子在溶液中對光的散射作用引起光強度的波動從而測得粒子直徑的一種測試技術(shù)，也是表征納米材料尺寸大小的常規(guī)手段。目前很多 DLS 測試儀器也可以測試粒子在溶液中的 Zeta 電位，Zeta 電位隨時間的變化也可以用來判斷該納米材料在溶液中的穩(wěn)定性。為了進一步證明 AuZn NCs 的穩(wěn)定性，我們用 DLS 和 NanoZS Zetasizer 分別測試了 AuZn NCs 在 H2O 和 PB中，0 h 和 48 h 時的流體動力學粒徑尺寸和 Zeta 電位 (如圖 3-2 和表 3-1)。從表3-1 中可以看到，新鮮制備的 AuZn NCs 在 H2O 中和 PBS 中的 Zeta 電位分別是-16.8 mV 和-9.4 mV，在 48 h 后，在 H2O 中的 Zeta 電位為-16.4 mV，有少許的下降，而在 FBS 中幾乎沒有變化 (-9.44 mV)。表明 AuZn NCs 具有良好的膠體穩(wěn)定性。此外，AuZn NCs 的尺寸穩(wěn)定性在 H2O 和 FBS 中流體動力學尺寸的結(jié)果中得到了證實，結(jié)果與后文中穩(wěn)定性的測試結(jié)果一致。AuZn NCs 的這些優(yōu)異的光學性質(zhì)，使其在生物領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，例如生物成像，熒光探針等。普通的有機熒光染料在強光照射下易漂白，因此水溶性的 AuZn NCs 在細胞成像和生物標記方面有廣闊的應(yīng)用前景和研究價值。


本文編號：3250314