Mn掺杂ZnS量子点的室温磷光的分析应用研究

摘要

量子点是尺寸在1-100nm之间的半导体纳米微粒，量子点因其优良的光学、电子和表面可修饰等性质，使其在化学、电子学、生物医学等领域具有广阔的应用前景。近年来，尤其作为光学探针的研究受到关注，大多涉及稀土金属量子点和掺杂量子点荧光探针。与荧光相比，磷光具有选择性好、寿命长、Stokes位移大等优点，发展量子点磷光探针是荧光分析的有力补充。本论文以N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的Mn掺杂ZnS量子点的室温磷光应用为主题，简述了量子点的性质、合成、表征应用、研究现状;将合成的量子点应用于H2O2和苯酚类化合物的室温磷光传感的研究中，并对NAC-Mn掺杂ZnS量子点和NAC修饰的金纳米的荧光共振能量转移进行了初探。
　　 第一章:简述了量子点的概念，主要对其性质、合成方法、表征手段和掺杂量子点的概况以及在光学、电学、生物学方面的应用进行了综述，并简要介绍了本论文的立题背景、主要研究内容和创新点。
　　 第二章:以NAC为稳定剂合成了NAC-Mn掺杂ZnS量子点，利用透射电子显微镜、原子力显微镜、紫外，可见吸收光谱、荧光光谱、磷光光谱进行表征。并结合NAC-Mn掺杂ZnS量子点独特的室温磷光特性以及过氧化氢对其磷光的猝灭效应，建立了一种简单快速的测定过氧化氢的新方法。得到该方法的线性范围为1.0×10-5～2.5×10-2mol/L，检出限为1.0×106mol/L，相关系数为0.9978。通过测量磷光寿命推断，猝灭方式为动态猝灭。
　　 第三章:将N-乙酰-L-半胱氨酸修饰的Mn掺杂ZnS量子点的磷光性质与酪氨酸酶对苯酚类化合物的催化性质相结合，构建出一种新颖的灵敏的测定苯酚类化合物的传感器。
　　 第四章:由于金纳米粒子具有很宽范围的吸收波谱带，又是有效的猝灭剂，利用同一配体修饰的金纳米粒子和量子点相互直接作用，设计了QDs-AuNPs荧光共振能量转移体系，初探了其过程。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 量子点

1．1．1 量子点的概念

1．1．2 量子点的特性

1．2 量子点的合成方法

1．2．1 有机相合成法

1．2．2 水相合成法

1．3 量子点的表征方法

1．3．1 透射电子显微镜

1．3．2 扫描电子显微镜

1．3．3 原子力显微镜

1．3．4 X射线衍射

1．3．5 紫外-可见吸收光谱

1．3．6 荧光光谱

1．4 掺杂量子点的简介

1．4．1 掺杂的优势

1．4．2 掺杂量子点的光特性

1．4．3 掺杂量子点的电特性

1．4．4 掺杂量子点的磁特性

1．4．5 掺杂量子点的合成

1．5 量子点的分析应用研究进展

1．5．1 量子点在光学方面的应用

1．5．2 量子点在电学方面的应用

1．5．3 量子点在生物学方面的应用

1．6 本论文的立题背景及主要研究内容

1．6．1 立题背景

1．6．2 主要研究内容

1．7 本论文的主要创新点

参考文献

第二章 基于Mn掺杂ZnS量子点的室温磷光猝灭法测定H2O2

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和仪器

2．2．2 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的制备

2．2．3 透射电子显微镜表征

2．2．4 原子力显微镜表征

2．2．5 紫外-可见吸收光谱的测量

2．2．6 荧光光谱和磷光光谱的测量

2．2．7 H2O2的测定

2．2．8 时间分辨磷光光谱的测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的TEM图

2．3．2 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的AFM图

2．3．3 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的紫外-可见吸收光谱

2．3．4 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的荧光光谱和磷光光谱

2．3．5 H2O2对NAC-Mn掺杂ZnS量子点室温磷光的影响

2．3．6 测定H2O2的时间的选择

2．3．7 酸度的影响

2．3．8 NAC-Mn掺杂ZnS量子点浓度的影响

2．3．9 线性范围及检出限

2．3．10 时间分辨磷光光谱

2．3．11 干扰实验

2．4 结论

参考文献

第三章 基于Mn掺杂ZnS量子点的室温磷光法测定苯酚类化合物

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂和仪器

3．2．2 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的制备

3．2．3 苯酚类化合物的测定

3．2．4 时间分辨磷光光谱的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 NAC-Mn掺杂ZnS量子点与酪氨酸酶混合后的光谱特性

3．3．2 邻苯二酚对NAC-Mn掺杂ZnS量子点与酪氨酸酶混合体系的磷光光谱的影响

3．3．3 测定时间的选择

3．3．4 酸度的影响

3．3．5 NAC-Mn掺杂ZnS量子点浓度的影响

3．3．6 测定邻苯二酚的线性范围及检出限

3．3．7 邻苯二酚磷光传感器的重现性和稳定性

3．3．8 邻苯二酚对NAC-Mn掺杂ZnS量子点时间分辨磷光光谱的影响

3．3．9 其它苯酚类化合物的测定

3．4 结论

参考文献

第四章 NAC-Mn掺杂ZnS量子点与NAC-Au NPs的共振能量转移研究

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 试剂和仪器

4．2．2 NAC-Mn掺杂ZnS量子点的制备

4．2．3 NAC-AuNPs的制备

4．2．4 透射电子显微镜表征

4．2．5 荧光光谱测定

4．3 结果与讨论

4．3．1 合成的NAC-AuNPs粒子的TEM图

4．3．2 NAC-Mn掺杂ZnS量子点和NAC-AuNPs的荧光光谱图

4．3．3 NAC-AuNPs对NAC-Mn掺杂ZnS量子点荧光光谱的影响

4．3．4 pH的影响

4．4 结论

参考文献

硕士在读期间发表论文题录

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