發(fā)布時間：2018-01-10 02:22

  本文關鍵詞：功能銀納米團簇的合成及其性質與應用的研究　出處：《中國科學技術大學》2015年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 銀納米團簇 合成 熒光 生物標記 毒性 DPV 汞離子探針

【摘要】：銀納米團簇具有優(yōu)良的光學性能以及特殊的重金屬敏感性,在生物標記,生物醫(yī)藥,重金屬識別方面有著很大的應用潛質。然而銀納米團簇的研究中仍面臨著很多問題和挑戰(zhàn)：如何快速,高產率的合成原子精確的單層保護-銀納米團簇,銀納米團簇有效的表征手段,在生物應用中是否存在生物毒性以及毒性機理的研究等等。本文主要研究了銀納米團簇的合成,以及它在生物標記和毒性方面的系統(tǒng)研究,基于重金屬檢測方面的應用,并探索了利用電化學DPV方法預測銀納米粒子在細胞中的毒性大小,研究了銀納米粒子的生物毒性機理。在本文分為五章,做了以下的幾個工作：第一章：單層保護貴金屬納米團簇研究進展主要介紹了貴金屬納米團簇的合成方法,以及表征手段,綜述了近些年在貴金屬納米團簇合成方法方面的進展；針對貴金屬納米團簇的熒光性質以及其應用做了綜述介紹,并列舉了它們在生物領域的應用。第二章：一鍋一團簇法合成新的銀納米團簇-Ag14(SG)11,研究了它在生物圖像方面的應用以及它的生物毒性。我們通過調整反應動力學和熱力學,最終通過一鍋法合成了一種新的Ag14(SG)11銀納米團簇,本實驗可以達到超高的產率(96%),這是目前報道的貴金屬納米團簇合成中最高產率之一。我們通過使用ESI-MS高分辨質譜,確定了銀納米團簇的分子式為Ag14(SG)11。利用核磁共振NMR測試,通過分析1D NMR和2D COSY以及HSQC,推測了Ag14(SG)11團簇可能的表面結構。Ag14(SG)11團簇具有很好的熒光性質,本文成功的利用Ag14(SG)11團簇標記了肺癌細胞A549,這是第一次報道小分子保護的銀納米團簇在生物標記中的應用。在本文中,我們系統(tǒng)的探索了Ag14(SG)11團簇的生物毒性,發(fā)現(xiàn)其毒性很小,這使得它在生物應用方面有較大的潛力。第三章：利用電化學DPV方法預測銀納米粒子的生物毒性本文中第一次提出了利用電化學DPV的方法來預測納米粒子的毒性,根據(jù)銀在DPV測試中所產生的氧化還原峰的強弱與毒性大小的關系,快速的探測到銀納米粒子對生物的毒性。盡管這種電化學的方法不能完全取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)的生物測量方法,這種DPV檢測法有一些特有的優(yōu)勢,例如所消耗的測試時間短,操作簡易,也相對廉價,這都使得它可以在實際應用中作為一個初步預測納米粒子毒性的方法。另外,銀納米粒子所呈現(xiàn)的毒性具有尺寸效應,在我們的研究范圍內,尺寸越小毒性越小。這也說明了銀納米團簇比銀納米粒子更具有某些生物應用的潛力。第四章：快速高產的合成新的銀納米團簇Ag30(Capt)18,并探索了它對環(huán)境中汞離子的探測。我們通過嘗試改變反應方法,最終達到了快速(30分鐘)和高產率(74%)的合成Ag30(Capt)18納米團簇的方法。通過利用高分辨ESI-MS,產物的分子式被確定為Ag3o(Capt)18,通過核磁共振測試分析,對Ag3o(Capt)18團簇的表面結構進行了初步推測。Ag30(Capt)18團簇具有優(yōu)異的溶解性能,可以溶于很多種類的溶劑,在被質子化后不僅僅可以溶于水,還可以溶于許多極性有機溶劑中,如乙醇,丙酮,乙腈,二氯甲烷和乙酸乙酯中。本文第一次報道通過該變測試溫度排除其他離子的干擾的方法(LTM),成功用Ag30(Capt)18團簇檢測環(huán)境樣本中汞離子。第五章：總結與展望對我們所做的工作作出了總結,對未來工作進行展望。
[Abstract]:Silver nanoclusters has excellent optical properties and special metal sensitivity in biological markers, biological medicine, has a great potential application of heavy metal identification. However the study of silver nanoclusters still faces many problems and challenges: how fast, high yield synthesis atomic monolayer protected silver nano - precision group clusters of silver nanoclusters effectively characterized in biological applications of the existence of biological toxicity and toxicity mechanism and so on. This paper mainly studies the synthesis of silver nanoclusters, and its biological markers and the systemic toxicity study, based on the application of heavy metal detection, and to explore the toxicity by electrochemical DPV prediction method of silver nanoparticles in the cells, the biological toxicity mechanism of silver nanoparticles. In this paper is divided into five chapters, do some work as the following: Chapter One: single Research progress of protective layer of noble metal nanoclusters mainly introduces the synthesis method of noble metal nanoclusters, and characterization methods, reviews recent progress in the synthesis of noble metal nano cluster method; according to the fluorescence properties of noble metal nanoclusters and their applications were also summarized in the introduction, and illustrates their application in biological field. The second chapter: a cluster method for the synthesis of new nano silver clusters -Ag14 (SG) 11, studied its application in biological image and the biological toxicity of it. We adjust the reaction kinetics and thermodynamics, finally through one pot method and a new synthesis of Ag14 (SG) 11 silver nanoclusters, this experiment can achieve high yield (96%), which is one of the highest yield of noble metal nanoclusters synthesized reported. Our high resolution mass spectrometry by using ESI-MS, determine the sub sub silver nanoclusters for Ag14 (SG) 11. NMR NMR testing, through the analysis of 1D NMR and 2D COSY and HSQC Ag14 (SG), speculated that the surface structure of.Ag14 11 cluster possible (SG) 11 clusters have good fluorescence property, this paper successfully using Ag14 (SG) 11 cluster labeled A549 lung cancer cells. This is the first report of the application of nano silver cluster protection in biological systems. In this paper, we explore the system of Ag14 (SG) biological toxicity of 11 clusters, found its toxicity is very small, which makes it have great potential for biological applications. The third chapter: the biological toxicity prediction of silver nanoparticles using electro chemical DPV method first proposed by electrochemical method to predict the toxicity of DPV nanoparticles, according to the relationship between strength and toxicity produced by oxidation of silver in the DPV test the reduction peak, the toxicity of silver nanoparticles to rapid detection of biological. Although completely replace the traditional method of measuring the existing biological methods cannot the electrochemical detection of DPV, this method has some unique advantages, such as short test time consumption, simple operation, relatively cheap, which makes it possible in practice as a first step prediction method of nanoparticle toxicity. In addition, silver the toxicity of nanoparticles with size effect, in our studies, the smaller the toxicity is small. It also shows that the silver nanoclusters have certain biological applications than silver nanoparticles potential. The fourth chapter: the rapid synthesis of new high yield of silver nanoclusters (Capt Ag30 18), and to explore the the detection of mercury ions in the environment. We try to change the reaction method, finally achieved the rapid (30 minutes) and high yield (74%) of the synthesis of Ag30 (Capt) 18 clusters by using high resolution ESI-MS, The molecular formula of the product was identified as Ag3o (Capt) 18, by NMR test and analysis of Ag3o (Capt) surface structure of 18 clusters were inferred.Ag30 (Capt) 18 clusters have excellent solubility and can dissolve in a variety of solvents, being protonated not only can dissolve in water can dissolve in many polar organic solvents, such as ethanol, acetone, acetonitrile, dichloromethane and ethyl acetate. The method is reported for the first time through the variable temperature test to exclude other ions (LTM), with the success of Ag30 (Capt) 18 cluster detection of mercury ions in environmental samples. The fifth chapter summary and Prospect of the work that we have done a summary, for future work.

【學位授予單位】：中國科學技術大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O614.122;TB383.1

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 賈金鋒,竇瑞芬,李紹春,劉洪,徐茂杰,劉熙,厲建龍,薛其坤,李志強,張繩百;納米團簇晶體的制備和結構研究[J];世界科技研究與發(fā)展;2004年05期

2 晏菲;劉向洋;趙冬嬌;包煒幸;董曉平;奚鳳娜;;熒光金納米團簇在小分子化合物檢測中的應用[J];化學進展;2013年05期

3 李彥,施祖進,周錫煌,顧鎮(zhèn)南;納米團簇的超分子自組裝[J];化學進展;1999年02期

4 馮黛麗;馮妍卉;張欣欣;;小尺寸鋁納米團簇的相變行為[J];物理學報;2013年08期

5 ;銅納米團簇制備與性能研究獲進展[J];光機電信息;2011年04期

6 王利江;劉麗艷;崔鳳霞;高大昕;;碳鋁納米團簇的研究進展[J];承德醫(yī)學院學報;2011年02期

7 M.K.Miller;C.L.Fu;M.Krcmar;D.T.Hoelzer;C.T.Liu;;納米團簇強化型鐵素體鋼設計中空位組元的作用[J];上海金屬;2008年04期

8 何杰;納米團簇二維人造晶格研究取得重要進展[J];自然科學進展;2003年01期

9 張浩琪;梁國熙;吳向陽;潘宏程;;熒光金納米團簇的制備及其在銅離子檢測中的應用[J];分析科學學報;2012年05期

10 龔艷春,武文遠,毛益明,陳廣林;納米團簇淀積過程的分形聚集特征[J];解放軍理工大學學報(自然科學版);2003年06期

相關會議論文 前10條

1 王慧琴;劉正東;;非晶納米團簇的輻射特性研究[A];第十三屆全國量子光學學術報告會論文摘要集[C];2008年

2 李喜波;唐永建;黎軍;師紅麗;王紅艷;楊向東;;自懸浮定向流法制備銀納米團簇顆粒及表征[A];納米材料與技術應用進展——第四屆全國納米材料會議論文集[C];2005年

3 王宏濤;;極小納米團簇堆垛結構研究[A];第五屆全國固體力學青年學者研討會會議日程摘要集[C];2012年

4 江源;彭樹德;王春雷;徐淑宏;林小燕;柏凡;王著元;崔一平;;一步制備發(fā)光銀納米團簇[A];黑龍江、江蘇、山東、河南、江西 五省光學（激光）聯(lián)合學術‘13年會論文（摘要）集[C];2013年

5 卞平平;周晶;劉躍英;馬占芳;;一步法合成強紅色熒光金納米團簇并用于癌細胞成像[A];中國化學會第十四屆膠體與界面化學會議論文摘要集-第1分會：表面界面與納米結構材料[C];2013年

6 高嶷;;金納米團簇結構演化規(guī)律及其對催化性能影響的理論研究[A];中國化學會第28屆學術年會第13分會場摘要集[C];2012年

7 毋志民;王愛玲;周明發(fā);田健;熊建波;賈志林;;不同降溫速率對大尺寸貴金屬納米團簇熱力學性質的影響[A];第十六屆全國原子與分子物理學術會議論文摘要集[C];2011年

8 宋文波;田雪飛;劉海燕;;企納米團簇有序功能膜的控制生長[A];第十三次全國電化學會議論文摘要集（下集）[C];2005年

9 裴勇;劉春艷;;“分解-組裝”方法:一種快速的結構搜索算法應用于巰基配體保護金納米團簇的結構預測[A];中國化學會第28屆學術年會第13分會場摘要集[C];2012年

10 劉樂全;鄧友全;;負載金納米團簇上α,β-不飽和羰基化合物選擇還原研究[A];第七屆全國催化劑制備科學與技術研討會論文集[C];2009年

相關重要報紙文章 前3條

1 于洋　記者 李泳溈;銅納米團簇研究取得重要進展[N];吉林日報;2011年

2 ;新納米材料全同金屬納米團簇問世[N];今日信息報;2004年

3 森堡;人能靠光合作用活著嗎？[N];科技日報;2009年

相關博士學位論文 前7條

1 楊潔;功能銀納米團簇的合成及其性質與應用的研究[D];中國科學技術大學;2015年

2 張普;銀、金納米團簇的合成及其在生化分析中的應用研究[D];西南大學;2014年

3 張鵬;利用遺傳算法對金屬表面納米團簇結構性質的研究[D];復旦大學;2009年

4 李國建;雙金屬納米團簇的熱力學過程和并合行為對其微觀結構演化的影響[D];東北大學;2009年

5 李婉珍;金納米團簇薄膜的量子化充放電現(xiàn)象研究[D];浙江大學;2015年

6 李媛媛;金納米團簇的可控制備及結構研究[D];中國科學技術大學;2012年

7 周昌杰;半導體摻雜和表面若干穩(wěn)定結構及其性質[D];廈門大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 朱姍姍;金納米團簇的合成及其在熒光傳感方面的應用研究[D];西南大學;2015年

2 張騫;基于離散型超四面體鎘銦硫無核納米團簇的組份精確摻雜及其光電、熒光性能調控研究[D];蘇州大學;2015年

3 彭凌霄;強熒光金納米團簇的制備與表征[D];華中科技大學;2006年

4 季婉茹;熒光銀納米團簇的綠色合成及其性能研究[D];淮北師范大學;2015年

5 何森;用于金納米團簇保護的雙硒配體的合成[D];安徽大學;2015年

6 朱晶晶;銅、銀納米團簇的合成及其在檢測方面的應用[D];湖北大學;2014年

7 賈潔;金納米團簇和不同形狀金納米顆粒間能量轉移的實驗研究[D];西北大學;2015年

8 周治君;二氧化硅包覆的金納米團簇的制備及其在生物成像中應用的研究[D];上海交通大學;2013年

9 李羅;含硫醚聚合物配體結構對熒光金屬納米團簇的影響[D];華中科技大學;2013年

10 柳靜;銀納米團簇的制備及其作為熒光、比色傳感器的檢測應用[D];中南大學;2014年

，

本文編號：1403479