铜纳米团簇的光电性能研究及在食品检测中的应用

发布时间：2020-01-18 08:03

【摘要】：铜纳米团簇(CuNCs)是铜原子在稳定剂的保护下形成的粒径在2nm以下的纳米材料,常用的稳定剂有含巯基的小分子化合物和蛋白、多肽、聚合物等大分子模板。作为一种新型材料,已被应用于离子检测、催化、电化学催化、生物标记、生物成像等方面。本论文对以2-巯基-5-正丙烷基嘧啶(MPP)为配体的铜纳米团簇(Cu NCs @ MPP)的电化学性质和电化学发光进行了研究。在-0.4～1.7V电位范围内Cu NCs @ MPP发生了Cu8+/Cu82+,Cu8/Cu82+,Cu8/Cu8+间的氧化还原,这是由于Cu NCs @ MPP金属核中的电子缺陷和空穴,在一定的电位下,CuNCs @MPP作为多电子的给体和受体,给出电子和接受电子发生氧化还原。在湮灭机制和共反应机制下均发现有电化学发光(ECL),实验发现只有一种来自金属核的激发态参与了ECL过程,理论计算证明了该激发态由金属核到配体的电子转移产生,且ECL过程释放的能量接近于Cu NCs@MPP内部HOMO→LUMO间的能级差。三丙胺(TPA)浓度为5mmol/L时,CuNCs@MPP/TPA共反应体系的电化学发光效率为0.74%。作为荧光材料,铜纳米团簇可用于荧光传感检测器,本论文基于罂粟碱对CuNCs@ MPP荧光猝灭作用,将Cu NCs @ MPP用于实际样品中罂粟碱的检测。在进行实际样品检测时,先用 QuEChERS (Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe 的缩写)前处理方法结合薄层色谱法(TLC)对样品进行前处理和罂粟碱的分离,经检测发现采购的五种火锅底料样品中并未发现罂粟碱成分,与高效液相色谱验证结果一致。选择其中一种样品进行了加标实验,在0.4～1.0mg/kg浓度范围内,随着加标样品中罂粟碱加入量的增加,CuNCs @ MPP的荧光呈线性猝灭。
【图文】：

１邋前言逦逡逑２．２铜纳米团簇的表征逡逑为了探宄铜纳米团簇的结构与性质，要通过一些表征与模拟计算相结合，常见的逡逑征手段有：紫外－可见吸收光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）、Ｘ射线逡逑电子能谱（ＸＰＳ）、投射电镜（ＴＥＭ）和高分辨率投射电镜（ＨＲＴＥＭ）、原子力显逡逑镜（ＡＦＭ）、基质辅助激光解析串联飞行时间质谱（ＭＡＬＤ丨－ＴＯＦＭＳ）和电喷雾质逡逑（ＥＳＩ邋ＭＳ）。逡逑２．３基于铜纳米团簇的荧光传感逡逑文献中己报道的合成的ＣｕＮＣｓ大多有焚光，作为一种突光材料，ＣｕＮＣｓ被用于逡逑计荧光传感检测器［３８：４２＿４４］，下面是几种ＣｕＮＣｓ用于荧光传感的简单介绍。逡逑２．３．１温度传感逡逑出＾１＾等［２７］用多肽链ＣＬＫ）ＮＮ为模板合成了邋ＣｕＮＣｓ，，当温度在１０？５５°Ｃ范围内，逡逑着温度的降低，ＣｕＮＣｓ的荧光强度增强；当温度再次升高，ＣｕＮＣｓ的荧光强度减逡逑，所以该方法合成的Ｃｕ邋ＮＣｓ可用作温度传感。逡逑Ｈｉｇｈ邋ｎｕｏｒ？ｓｃｅｎｃ？逡逑

逡逑图１－２铜纳米团簇用于ｐＨ传感［４５］逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｃｏｐｐｅｒ邋ｎａｎｏｌｕｓｔｅｒｓ邋ｗｉｔｈ邋ｐＨ邋ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ邋ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ１４５１逡逑１．２．３．３检测离子逡逑Ｎｉｒｍａｌ等？用牛血清蛋白（ＢＳＡ）作模板合成了水溶性的，发蓝色荧光（Ｅｍ：逡逑４１０ｎｍ）的Ｃｕ邋ＮＣｓ，因为铅离子和ＢＳＡ中竣基的亲和作用，当铅离子存在时，ＢＳＡ＠Ｃｕ逡逑ＮＣｓ发生聚集荧光减弱，利用铅离子对ＢＳＡ＠Ｃｕ邋ＮＣｓ荧光的猝灭现象来检测铅离子。逡逑Ｎ．邋Ｖｉｌａｒ－Ｖｉｄａｌ等［２３］用电化学合成的Ｃｕ邋ＮＣｓ的荧光也会被铅离子猝灭，但经过紫外灯逡逑照射之后，其荧光会恢复，故可以重复多次的使用。Ｈｕ等［３８］用０８只为配体合成了发逡逑蓝色荧光Ｃｕ邋ＮＣｓ，Ｈｇ２＋存在时会使Ｃｕ邋ＮＣｓ发生聚集，进而荧光减弱，基于这一现逡逑象来检测Ｈｇ２＋，线性范围为１０邋ｎＭ￣邋１０邋ｐＭ，最低检出限为３．３邋ｎＭ。逡逑图１－３铜纳米团簇用于检测铅离子［３２］逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｃｏｐｐｅｒ邋ｎａｎｏｌｕｓｔｅｒｓ邋ｉｎ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｍａｔｒｉｘ：邋ｐｏｔｅｎｔｉａｌ邋ｓｅｎｓｏｒ邋ｏｆ邋Ｐｂ２邋＂邋ｉｏｎ邋＇逡逑１．２．３．４检测抗生素逡逑Ｗａｎｇ等［４６］用多巴胺为模板合成了邋ＣｕＮＣｓ
【学位授予单位】：天津科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB383.1;TS207.3

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