荧光贵金属金和银纳米簇的合成及性质研究

摘要

贵金属纳米簇(NMNCs)由于具有优越的光电化学性质而在化学检测、生物成像、疾病诊断及治疗等方面具有广阔的应用前景。本论文合成了以十二烷基磺酸钠(SDS)为模板的水溶性荧光Ag NCs、研究了BSA修饰的Au NCs与CdTe量子点(QDs)的相互作用、制备了荧光Au NCs-SiO2纳米微球，为NMNCs在化学传感、生物成像等领域的应用奠定了基础。
　　 1.以SDS为模板，利用化学还原法一锅法合成出水溶性荧光Ag NCs。对合成条件如反应物的摩尔比，反应前体的冰浴时间，反应时间，体系pH值等进行了优化，并提出了反应机理。采用荧光光谱(FL)，紫外-可见吸收光谱(UV-vis)，透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)等手段对SDS-Ag NCs进行了表征。结果表明，所合成的Ag NCs尺寸约为2nm，最大荧光发射波长为365 nm。在此基础上，提出了SDS-Ag NCs的荧光发射机理。
　　 2.合成牛血清白蛋白(BSA)修饰的Au NCs和巯基乙酸(TGA)修饰的CdTe QDs（最大荧光发射波长分别为497 nm，515nm和527 nm），通过FL、UV-vis和等温滴定量热仪(ITC)等技术探讨了二者的相互作用。研究表明Au NCs对CdTe QDs的荧光具有静态猝灭效应，主要作用力为静电作用。此外，Au NCs对CdTe QDs表现出显著的波长依赖的荧光猝灭效应，虽然Au NCs和三种QDs的光谱重叠率基本一致，但Au NCs对QDs515的猝灭程度比QDs497和QDs527至少高一个数量级。Au NCs与QDs的相互作用研究为荧光探针的合理设计提供了重要的参考依据。
　　 3.合成了BSA修饰的Au NCs和氨基修饰的二氧化硅纳米微球，将二者于醋酸缓冲液中直接混合，通过静电作用将Au NCs连接到二氧化硅纳米微球表面，制备了荧光Au NCs-SiO2纳米微球。采用FL，UV-vis，动态光散射激光粒度仪(DLS)，TEM，X射线光电子能谱仪(XPS)，荧光显微镜等手段对其进行了表征。结果表明，荧光Au NCs-SiO2纳米微球性能良好，有望进一步用于生物标记成像。

目录

论文说明

声明

摘要

简略词表

第一章 绪论

1．NMNCs的性质

1．1 吸收和荧光性质

1．2 溶剂化显色效应

1．3 双光子吸收性质

1．4 电化学发光性质

1．5 催化性质

1．6 手性性质

2．NMNCs的制备、纯化和表征

2．1 NMNCs的制备方法

2．2 NMNCs的纯化方法

2．3 NMNCs的表征方法

3．NMNCs的应用

3．1 NMNCs在金属离子和生物分子检测方面的应用

3．2 NMNCs在生物成像中的应用

4．总结与展望

5．课题设计思想及意义

第二章 以SDS为模板—锅法合成水溶性荧光 Ag NCs

1．前言

2．试剂与主要仪器

2．1 试剂

2．2 主要仪器

3．实验方法

3．1 溶液的配置

3．2 Ag NCs的合成

3．3 Ag NCs的表征

3．4 Ag NCs合成反应条件的优化

4．结果与讨论

4．1 Ag NCs的表征

4．2 Ag NCs合成条件的优化

5．结论

第三章Au NCs对CdTe QDs波长依赖性的荧光猝灭研究

1．前言

2．仪器与试剂

2．1 试剂

2．2 仪器

3．实验方法

3．1 TGA-CdTe QDs的合成及纯化

3．2 BSA-Au NCs的合成及纯化

3．3 Au NCs与CdTe QDs相互作用的研究

4．结果与讨论

4．1 Au NCs的紫外-可见吸收及荧光光谱表征

4．2 Au NCs与CdTe QDs光谱重叠率的研究

4．3 Au NCs与CdTe QDs相互作用的研究

4．4 Au NCs对CdTe QDs波长依赖的猝灭效应

5．本章小结

第四章 荧光Au NCs-二氧化硅纳米微球的制备及表征

1．前言

2．仪器与试剂

2．1 试剂

2．2 仪器

3．实验方法

3．1 BSA-Au NCs的合成

3．2 氨基化二氧化硅纳米微球的合成及纯化

3．3 Au NCs-SiO2复合纳米微球的制备

3．4 Au NCs-SiO2复合纳米微球的表征

4．实验结果与讨论

4．1 Au NCs-SiO2复合纳米微球的荧光表征

4．2 Au NCs-SiO2复合纳米微球的TEM表征

4．3 Au NCs-SiO2复合纳米微球的XPS表征

4．4 Au NCs-SiO2复合纳米微球的DLS表征

4．5．Au NCs-SiO2复合纳米微球的形成机理

5．本章小结

全文总结

参考文献

致谢

附录

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