聚胺高分子修饰银纳米簇制备及应用研究

摘要

金属纳米簇是一种由原子组成的，数量在几个到几百个之间的纳米级材料。金属纳米簇具有许多优良的物理化学性质，例如尺寸小，水溶性好，耐漂白性能强和生物毒性小等。而金属纳米簇的稳定性是限制其应用的主要因素之一，因此合成稳定的金属纳米簇也是近年研究工作中的重要课题之一。相比于其它金属纳米簇，银纳米簇(AgNCs)的制备技术已相对成熟，且AgNCs具有稳定性好，荧光强度高和低毒性等优点，其独特的光学性质在分析领域中得到较广泛的应用。
　　研究者通常仅利用AgNCs的荧光性质变化构建分析传感器，而对于AgNCs自身的化学发光性质研究较少。本文合成了稳定的AgNCs，研究表明使用活性氧(ROS)诱导AgNCs可以产生化学发光，并对其发光机理进行探究，利用AgNCs的化学发光性质可对茶汤中茶多酚含量进行分析。研究还发现ROS诱导AgNCs产生化学发光的同时也会改变AgNCs的荧光性质，基于这一性质，开发了针对过氧化氢(H2O2)分析的荧光AgNCs探针。
　　(1)以聚乙烯亚胺(hPEI)为模版，采用抗坏血酸(AA)为还原剂，合成了稳定性强的水溶性绿色荧光银纳米簇(hPEI-AgNCs)。实验表明，羟基自由基(·OH)可诱导hPEI-AgNCs产生化学发光，而其它五种ROSs，包括H2O2、次氯酸跟(ClO-)和过氧亚硝酸根(ONOO-)等均不能使hPEI-AgNCs产生明显的化学发光信号，说明hPEI-AgNCs对·OH有化学发光选择性。通过电化学实验以及模拟计算阐述了化学发光的发光机理和产生选择性的原因。另一方面，因为茶多酚具有良好的清除·OH的能力，利用hPEI-AgNC-·OH化学发光体系建立了茶多酚的检测新方法，检出限达到2.52μM。该方法具有良好的选择性，茶氨酸、天冬氨酸、组氨酸、副黄嘌呤和钙、钾等金属离子均不干扰测定。且此方法还可对不同茶叶种类和茶叶不同浸泡次数的茶汤中茶多酚含量进行比较评估。
　　(2)基于·OH可以氧化hPEI-AgNCs并淬灭荧光这一现象，结合芬顿反应(Fenton)，即混合H2O2溶液和硫酸亚铁溶液(FeSO4)生成·OH的反应，构建了一种基于hPEI-AgNCs的H2O2含量的间接荧光变化测定方法。优化了hPEI-AgNCs浓度与FeSO4浓度等反应条件，实现了H2O2高灵敏检测，检测下限达到0.16μM。实验中，葡萄糖、AA、谷胱甘肽(GSH)和柠檬酸钠等有机物，以及钙镁等金属离子或卤素阴离子均不影响测定，说明该方法检测方法具有较好的抗干扰能力。此外，该方法可应用于实际生活水样中的H2O2检测，检测结果与文献类似，说明此方法可用于环境中H2O2含量的监测。

目录

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摘要

缩写说明

第一章 绪论

1．1 银纳米簇概述

1．2 银纳米簇的制备方法

1．2．1 以巯基小分子作为配体

1．2．2 以聚合物作为配体

1．2．3 以蛋白质作为配体

1．2．4 以DNA作为配体

1．3 银纳米簇的应用

1．3．1 离子检测

1．3．2 生物分子检测

1．3．3 其他分子

1．4 本课题的研究内容与意义

第二章 银纳米簇化学发光及在茶多酚检测中的应用研究

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂部分

2．2．2 实验仪器

2．2．3 测定方法

2．2．4 样品前处理

2．2．5 hPEI-AgNCs制备

2．3 结果与讨论

2．3．2 ·OH诱导hPEI-AgNCs产生化学发光

2．3．3 hPEI-AgNCs-·OH发光机理

2．3．4 化学发光选择性

2．3．5 建立TPPs化学发光检测系统

2．3．6 灵敏度与选择性

2．3．7 样品检测

2．4 结论

第三章 基于银纳米簇的过氧化氢荧光检测研究

3．1 引言

3．2 实验部分

3．2．1 试剂部分

3．2．2 实验仪器

3．2．3 荧光检测

3．3 结果与讨论

3．3．1 优化条件

3．3．2 选择性实验

3．3．3 实际样品检测

3．4 结论

第四章 结论

参考文献

致谢

科研成果及所受奖励

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