本文關(guān)鍵詞：基于石墨烯納米材料和鈰簇的光學(xué)傳感器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：光學(xué)傳感技術(shù)作為一種重要的分析方法,在生物成像、分子識別和安全監(jiān)控等方面應(yīng)用廣泛。納米材料的快速發(fā)展為光學(xué)傳感的發(fā)展提供了廣闊空間。石墨烯及其衍生材料、金納米顆粒、稀土鈰納米材料都具有優(yōu)良的光學(xué)、機械、電子和熱力學(xué)性質(zhì),在生物或化學(xué)傳感、生物成像、臨床診斷和治療等方面有良好的‘應(yīng)用前景。本文主要研究了如何使石墨烯衍生材料與金納米顆粒、鈰納米材料分別形成復(fù)合材料,通過表征探究了復(fù)合材料的形貌、成分、價態(tài)等特征,評估了復(fù)合材料的物理化學(xué)性能,并將它們應(yīng)用于環(huán)境和生物體系的光學(xué)傳感。第一章緒論主要介紹了石墨烯及其衍生材料、金納米顆粒和稀土鈰納米材料的光學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用,并提出本文的研究內(nèi)容和意義。第二章基于AuNPs/rGO溶膠體系構(gòu)建鉛離子SERS傳感器的研究在本章中,詳細(xì)介紹了AuNPs/rGO溶膠的制備過程,并通過TEM. SEM.XRD和XPS等手段對材料的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。拉曼表征發(fā)現(xiàn)AuNPs/rGO表現(xiàn)出很強的SERS信號。根據(jù)鉛離子可以促進(jìn)溶金反應(yīng)并改變AuNPs/rGO的納米結(jié)構(gòu),從而影響SERS信號的原理,建立了鉛離子濃度與材料SERS信號間的線性關(guān)系。該方法選擇性好且非常靈敏,對鉛離子的檢測范圍為5nM～4μM,檢測限為1 nM。第三章基于CeCVrGO納米復(fù)合材料的雙酶性質(zhì)構(gòu)建過氧化氫和超氧根比色傳感器的研究在本章中,通過超聲一水熱法合成了CeO2/rGO納米復(fù)合材料并對其結(jié)構(gòu)成分進(jìn)行了表征。通過對材料性能的研究,發(fā)現(xiàn)CeO2/rGO表現(xiàn)出明顯的類似過氧化物酶和超氧化物歧化酶的催化活性。根據(jù)復(fù)合材料的雙酶活性,借助3,3’,5,5’-四甲基聯(lián)苯胺與過氧化氫反應(yīng)顯藍(lán)色,構(gòu)建了比色傳感器用于體外檢測過氧化氫和超氧根。該方法對過氧化氫的最低檢測濃度為2.5¨M,而對超氧根的最低檢測濃度為1.1μM。第四章基于CeO2@BSA納米簇構(gòu)建堿性磷酸酶熒光傳感器的研究在本章中,考察了以牛血清白蛋白(BSA)為模板合成的CeO2@BSA納米團(tuán)簇的形態(tài)、組成和光學(xué)性質(zhì)。實驗發(fā)現(xiàn),銅離子能誘導(dǎo)CeO2@BSA聚集引起熒光淬滅,焦磷酸與銅離子的強結(jié)合能抑制CeO2@BSA聚集,從而引起熒光恢復(fù),而堿性磷酸酶催化焦磷酸水解后,游離的銅離子再次導(dǎo)致CeO2@BSA熒光淬滅。根據(jù)這一原理建立了基于CeO2@BSA納米簇?zé)晒鈴姸扰c堿性磷酸酶濃度之間的線性檢測關(guān)系。該方法對堿性磷酸酶的線性檢測范圍為20-400 U/L,最低檢測限為2.66 U/L。
【關(guān)鍵詞】：金納米顆粒 還原氧化石墨烯 表面增強拉曼散射 二氧化鈰 光學(xué)傳感器
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3;TP212
【目錄】：

• 摘要6-8
• abstract8-13
• 第一章 緒論13-31
• 1 光學(xué)傳感的發(fā)展需要新興納米材料13-14
• 2 石墨烯類材料14-17
• 2.1 石墨烯的光學(xué)性質(zhì)14-15
• 2.2 石墨烯及其衍生物的光學(xué)應(yīng)用15-17
• 3 金納米粒子17-20
• 3.1 金納米顆粒的性質(zhì)18
• 3.2 金納米顆粒的光學(xué)應(yīng)用18-20
• 4 稀土鈰的復(fù)合材料20-23
• 4.1 鈰納米材料的特殊性質(zhì)21-22
• 4.2 鈰納米材料的光學(xué)應(yīng)用22-23
• 5 本論文的研究意義23-25
• 5.1 基于AuNPs/rGO溶膠體系構(gòu)建鉛離子SERS傳感器的研究23-24
• 5.2 基于CeO_2/rGO納米復(fù)合材料的雙酶性質(zhì)構(gòu)建過氧化氫和超氧根比色傳感器的研究24
• 5.3 基于CeO_2@BSA納米簇構(gòu)建堿性磷酸酶熒光傳感器的研究24-25
• 參考文獻(xiàn)25-31
• 第二章 基于AuNPs/rGO溶膠體系構(gòu)建鉛離子SERS傳感器的研究31-46
• 1 引言31-32
• 2 實驗部分32-34
• 2.1 藥品與試劑32-33
• 2.2 儀器33
• 2.3 AuNPs/rGO溶膠的制備33
• 2.4 鉛離子的檢測33-34
• 3 結(jié)果與討論34-41
• 3.1 AuNPs/rGO溶膠的制備與表征34-36
• 3.2 作為SERS基底的AuNPs/rGO納米結(jié)構(gòu)的原位調(diào)控36-39
• 3.3 鉛離子的檢測39-41
• 3.4 實際樣品檢測41
• 4 結(jié)論41-43
• 參考文獻(xiàn)43-46
• 第三章 基于CeO_2/rGO納米復(fù)合材料的雙酶性質(zhì)構(gòu)建過氧化氫和超氧根比色傳感器的研究46-65
• 1 引言46-48
• 2 實驗部分48-50
• 2.1 化學(xué)品與試劑48-49
• 2.2 儀器49
• 2.3 CeO_2/rGO納米復(fù)合材料、CeO_2納米顆粒和rGO合成49
• 2.4 過氧化物模擬酶活性研究及過氧化氫檢測49-50
• 2.5 超氧根溶液的制備50
• 2.6 SOD模擬酶活性研究及超氧根檢測50
• 3 結(jié)果與討論50-60
• 3.1 CeO_2/rGO的表征50-53
• 3.2 過氧化物模擬酶活性研究和過氧化氫的檢測53-57
• 3.3 超氧化物歧化酶活性研究和超氧根的檢測57-60
• 4 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 第四章 基于CeO_2@BSA納米簇構(gòu)建堿性磷酸酶熒光傳感器的研究65-83
• 1 引言65-67
• 2 實驗部分67-69
• 2.1 化學(xué)品與試劑67
• 2.2 儀器67-68
• 2.3 CeO_2@BSA納米簇的合成68
• 2.4 Cu~(2+)的淬滅效應(yīng)和PPi的熒光恢復(fù)68
• 2.5 ALP的熒光檢測68-69
• 2.6 血清樣品檢測69
• 3 結(jié)果與討論69-77
• 3.1 CeO_2@BSA的制備與表征69-72
• 3.2 CeO_2@BSA/Cu~(2+)/PPi體系檢測ALP的研究72-74
• 3.3 實驗條件的優(yōu)化74-75
• 3.4 ALP的線性檢測及實際樣品分析75-77
• 4 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄：碩士就讀期間的科研成果83-84
• 致謝84

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