含硫醚聚合物配体结构对荧光金属纳米团簇的影响

摘要

荧光金属纳米团簇作为一种新的金属纳米结构体,由几个到几百个原子组成,尺寸介于单个原子与大的纳米颗粒之间,具有不同于金属本体的光学、电磁学等物理和化学方面的新特性,如光致荧光性质。优秀的光稳定性和较低的生物毒性,使其在生物荧光标记、细胞检测、光电子器件等领域具有良好的应用前景。
　　本文通过设计一系列具有硫醚的油溶性和水溶性聚合物配体,分别采用紫外辐照法和液相还原法,在有机相和水相分别制备了蓝色荧光的金纳米团簇和红色荧光的银纳米团簇。研究和探讨了聚合物配体对金属纳米团簇的影响,通过聚合物配体结构的设计对金属纳米团簇荧光性能进行了调控。并利用荧光光谱、紫外-可见光谱、X射线光电子能谱(XPS)、基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)等研究手段对制备的金属纳米团簇进行了表征。本文主要包括以下内容:
　　(1)、设计合成了三种不同的聚甲基丙烯酸酯类配体,在有机相中通过紫外辐照法制备得到了荧光效率高达20.1％的蓝色荧光金纳米团簇,并考察了紫外辐照时间、配体浓度以及温度等条件对金纳米团簇荧光性能的影响,以及金纳米团簇的粒径变化与其荧光强度之间的关系。从给电子效应探讨了聚合物配体结构对金纳米团簇荧光影响的机理。
　　(2)、合成了水溶性羧酸类聚合物配体,在水相中通过NaBH4还原,一步法制备得到荧光效率为9.7%的银纳米团簇,探讨了pH、配体浓度、溶剂以及温度等因素对荧光性能的影响。与罗丹明等传统有机染料,制备得到的银纳米团簇有非常优秀的光稳定性,其荧光在存放6个月后无明显衰减,存放18个月后仍可观察到荧光的存在。最后通过MTT实验研究了银纳米团簇的生物毒性,并将其应用于生物体组织切片标记领域。

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1. 绪论

1.1荧光金属纳米团簇的概述

1.1.1 荧光金属纳米团簇的定义和分类

1.1.2 荧光金属纳米团簇的特性和前景

1.2荧光金属纳米团簇的制备

1.2.1 荧光金属纳米团簇的合成方法

1.2.2 配体在制备荧光金属纳米团簇中的作用

1.3荧光金属纳米团簇的应用

1.3.1 金属离子检测

1.3.2 体外成像

1.3.3 体内成像

1.4本文的研究内容及创新点

1.4.1 本文的研究内容

1.4.2 本文的创新点

2. 实验部分

2.1实验试剂及仪器

2.2油溶性荧光金纳米团簇的制备

2.2.1 油溶性聚合物配体的设计思路

2.2.2 油溶性聚合物配体的合成

2.2.3 荧光金纳米团簇的制备

2.3水溶性荧光银纳米团簇的制备

2.3.1 水溶性聚合物配体的设计思路

2.3.2 水溶性聚合物配体的合成

2.3.3 荧光银纳米团簇的制备

2.4表征手段

3. 结果与讨论

3.1油溶性荧光金纳米团簇的制备与性能研究

3.1.1 油溶性聚合物配体的表征

3.1.2 荧光金纳米团簇的合成

3.1.3 金纳米团簇的演化和荧光机理研究

3.1.4 聚合物配体结构对金纳米团簇荧光的影响

3.1.5 温度对金纳米团簇荧光的影响

3.2水溶性荧光银纳米团簇的制备与性能研究

3.2.1 水溶性聚合物配体的表征

3.2.2 荧光银纳米团簇的合成

3.2.3 荧光银纳米团簇的表征

3.2.4 荧光银纳米团簇的稳定性

3.2.5 温度对银纳米团簇荧光的影响

3.2.8 荧光银纳米团簇在生物标记领域的应用

4. 全文总结

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文