實(shí)現(xiàn)水體中污染物的實(shí)時(shí)、快速、高靈敏和特異性檢測(cè),對(duì)于監(jiān)控水污染控制措施的實(shí)施、保障水安全等具有重要意義。傳統(tǒng)的分析檢測(cè)技術(shù),如儀器分析等,大多存在儀器昂貴、耗時(shí)、操作復(fù)雜、專業(yè)性較強(qiáng)等問(wèn)題,已經(jīng)難以滿足實(shí)際需求。納米材料與技術(shù)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和性能為實(shí)現(xiàn)水中污染物的檢測(cè)提供了新的契機(jī),其中量子點(diǎn)材料和石墨烯材料由于具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì),已經(jīng)被廣泛用于構(gòu)建各種功能性納米傳感器件,但是受傳感機(jī)制自身缺陷的影響,這些傳感檢測(cè)方法仍然存在靈敏度低、選擇性差等問(wèn)題。本論文針對(duì)上述問(wèn)題,探索了納米傳感檢測(cè)新方法和新原理,設(shè)計(jì)了幾種基于量子點(diǎn)和石墨烯的新型化學(xué)與生物傳感器,用于快速、實(shí)時(shí)、高靈敏和高選擇性檢測(cè)環(huán)境中的重金屬離子、有毒化合物及重要生物分子等,主要開展了以下幾方面的研究：（1）采用光輻射法直接制備了高量子產(chǎn)率（60%）的水溶性CdTe量子點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種新型的層層自組裝工藝實(shí)現(xiàn)了CdTe量子點(diǎn)在導(dǎo)電玻璃基底的有效固定。固定后的量子點(diǎn)對(duì)重金屬銅離子表現(xiàn)出較好的選擇性和靈敏性,對(duì)于低濃度范圍的銅離子（0.02-1.0μM）,該自組裝體系具有較好的可重復(fù)使用性能,使用四次后,其... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：250 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 功能性納米材料的傳感設(shè)計(jì)與應(yīng)用進(jìn)展
    1.1 量子點(diǎn)
        1.1.1 量子點(diǎn)光學(xué)性質(zhì)
        1.1.2 量子點(diǎn)表面化學(xué)
        1.1.3 量子點(diǎn)生物共軛化學(xué)
        1.1.4 量子點(diǎn)傳感機(jī)制或形式
    1.2 石墨烯
        1.2.1 石墨烯及其性質(zhì)
        1.2.2 石墨烯傳感策略
    1.3 納米人工模擬酶
    1.4 選題依據(jù)、研究目的、意義和內(nèi)容
        1.4.1 選題依據(jù)
        1.4.2 研究目的和意義
        1.4.3 研究?jī)?nèi)容
2 CdTe量子點(diǎn)的合成、固定及在銅離了檢測(cè)中的可重復(fù)使用性能
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        2.2.2 水溶性CdTe量子點(diǎn)的制備
        2.2.3 CdTe量子點(diǎn)的固定
        2.2.4 CdTe量子點(diǎn)的表征
        2.2.5 重金屬銅離子的檢測(cè)
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 設(shè)計(jì)原理
        2.3.2 CdTe量子點(diǎn)的形貌與光學(xué)性質(zhì)
        2.3.3 量子點(diǎn)組裝體系的光學(xué)性質(zhì)與穩(wěn)定性
        2.3.4 量子點(diǎn)組裝體系的檢測(cè)性能與機(jī)理
    2.4 小結(jié)
3 基于CdTe納米棒/有機(jī)鈣黃綠素藍(lán)的超靈敏銅離子熒光比色探針
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        3.2.2 水溶性CdTe納米棒的制備
        3.2.3 熒光探針的制備
        3.2.4 CdTe納米棒的表征
        3.2.5 重金屬銅離子的熒光比色檢測(cè)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 設(shè)計(jì)原理
        3.3.2 CdTe納米棒的形貌表征和組分分析
        3.3.3 CdTe納米棒和鈣黃綠素藍(lán)的光學(xué)性質(zhì)
        3.3.4 CdTe納米棒/PEI復(fù)合材料的表征
        3.3.5 熒光比色探針的檢測(cè)性能與機(jī)理
    3.4 小結(jié)
4 基于石墨烯/CdTe量子點(diǎn)的新型熒光免疫傳感器的構(gòu)建
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        4.2.2 石墨烯（氧化物）的制備及其磺基化
        4.2.3 CdTe量子點(diǎn)的制備
        4.2.4 石墨烯材料和量子點(diǎn)的功能化修飾
        4.2.5 石墨烯材料的表征
        4.2.6 納米材料/生物分子偶聯(lián)物的表征
        4.2.7 甲胎蛋白（AFP）的測(cè)定
        4.2.8 供體-受體間距離計(jì)算
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 實(shí)驗(yàn)原理
        4.3.2 石墨烯材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 功能化石墨烯和量了點(diǎn)的分析
        4.3.4 均相熒光免疫傳感器檢測(cè)性能和機(jī)理
    4.4 小結(jié)
5 基于石墨烯/DNA連接酶的單核苷酸多態(tài)性熒光傳感器構(gòu)建
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        5.2.2 石墨烯（氧化物）的制備
        5.2.3 墨烯材料的表征
        5.2.4 單核苷酸多態(tài)性檢測(cè)
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 設(shè)計(jì)原理
        5.3.2 石墨烯材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        5.3.3 熒光傳感器的檢測(cè)性能
        5.3.4 熒光傳感器檢測(cè)條件的優(yōu)化
    5.4 小結(jié)
6 基于DNA斷裂的石墨烯/DNA作用力動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)方式研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        6.2.2 墨烯（氧化物）的制備
        6.2.3 熒光檢測(cè)單鏈ssDNA斷裂
        6.2.4 抗氧化劑對(duì)ssDNA斷裂反應(yīng)影響
        6.2.5 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（Native-PAGE）分析
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 設(shè)計(jì)原理
        6.3.2 石墨烯材料的形貌分析
        6.3.3 調(diào)節(jié)性能與機(jī)理
        6.3.4 抗氧化劑對(duì)DNA斷裂反應(yīng)的影響
    6.4 小結(jié)
7 基于石墨烯和脫氧核酶的銅離子熒光傳感器的設(shè)計(jì)
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        7.2.2 石墨烯（氧化物）的制備
        7.2.3 石墨烯材料的表征
        7.2.4 脫氧核酶的制備
        7.2.5 重金屬銅離子的檢測(cè)
        7.2.6 無(wú)標(biāo)記熒光傳感器對(duì)銅離子的檢測(cè)
        7.2.7 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（Native-PAGE）分析
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 石墨烯材料的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        7.3.2 設(shè)計(jì)原理
        7.3.3 熒光傳感器檢測(cè)條件的優(yōu)化
        7.3.4 熒光傳感器的檢測(cè)性能
        7.3.5 飲用水中銅離了的檢測(cè)
        7.3.6 石墨烯/脫氧核酶無(wú)標(biāo)記銅離子熒光探針的設(shè)計(jì)
        7.3.7 無(wú)標(biāo)記熒光傳感器的檢測(cè)性能
    7.4 小結(jié)
8 基于石墨烯和金納米顆粒的高效類過(guò)氧化氫酶構(gòu)建及其傳感應(yīng)用
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)部分
        8.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        8.2.2 石墨烯（氧化物）的制備
        8.2.3 石墨烯/Au-NPs和Au-NPs的制備
        8.2.4 石墨烯/Au-NPs和Au-NPs的表征
        8.2.5 鏈DNA（dsDNA）的制備
        8.2.6 石墨烯/Au-NPs催化活性的抑制
        8.2.7 比色檢測(cè)DNA分子、胰島素分子和S1核酸酶活性
        8.2.8 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（Native-PAGE）分析
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 設(shè)計(jì)原理
        8.3.2 石墨烯/Au-NPs復(fù)合物的形貌和結(jié)構(gòu)分析
        8.3.3 石墨烯/Au-NPs復(fù)合物的催化性能與機(jī)理
        8.3.4 石墨烯/Au-NPs復(fù)合物催化性能的調(diào)節(jié)
        8.3.5 基于石墨烯/Au-NPs和適配子的新型比色傳感器構(gòu)建
    8.4 小結(jié)
9 膠體石墨烯和雙鏈DNA作用方式調(diào)節(jié)及其傳感應(yīng)用
    9.1 引言
    9.2 實(shí)驗(yàn)部分
        9.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        9.2.2 石墨烯（氧化物）的制備
        9.2.3 膠體石墨烯的表征
        9.2.4 膠體石墨烯/DNA復(fù)合物的制備
        9.2.5 熒光檢測(cè)DNA斷裂
        9.2.6 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳（Native-PAGE）分析
    9.3 結(jié)果與討論
        9.3.1 設(shè)計(jì)原理
        9.3.2 膠體石墨烯的表征
        9.3.3 “堆疊態(tài)”石墨烯的表征
        9.3.4 膠體石墨烯/DNA復(fù)合物的表征
        9.3.5 有毒化合物的篩選
    9.4 小結(jié)
10 基于膠體石墨烯的均相熒光免疫傳感器構(gòu)建及藻毒素檢測(cè)
    10.1 引言
    10.2 實(shí)驗(yàn)部分
        10.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        10.2.2 膠體石墨烯的制備
        10.2.3 膠體石墨烯的表征
        10.2.4 MC-LR-DNA探針的制備
        10.2.5 藻毒素（MC-LR）的檢測(cè)
    10.3 結(jié)果與討論
        10.3.1 設(shè)計(jì)原理
        10.3.2 膠體石墨烯的表征
        10.3.3 MC-LR-DNA的表征
        10.3.4 檢測(cè)條件的優(yōu)化
        10.3.5 熒光免疫傳感器的檢測(cè)性能
        10.3.6 水體中MC-LR的檢測(cè)
    10.4 小結(jié)
11 基于滾環(huán)擴(kuò)增原理的新型適配子熒光傳感器構(gòu)建及土霉素檢測(cè)
    11.1 引言
    11.2 實(shí)驗(yàn)部分
        11.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
        11.2.2 環(huán)狀DNA模板的制備和表征
        11.2.3 石墨烯基分子信標(biāo)的制備和表征
        11.2.4 土霉素（OTC）的檢測(cè)
    11.3 結(jié)果與討論
        11.3.1 設(shè)計(jì)原理
        11.3.2 適配子與引物序列優(yōu)化
        11.3.3 適配子傳感器檢測(cè)條件優(yōu)化
        11.3.4 適配子熒光傳感器的檢測(cè)性能
        11.3.5 環(huán)境樣品中OTC的檢測(cè)
    11.4 小結(jié)
結(jié)論與建議
創(chuàng)新點(diǎn)摘要
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
作者簡(jiǎn)介
大連理工大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書



本文編號(hào)：3097080