固态纳米孔下纳米粒子的易位及仿真研究

发布时间：2020-01-26 09:32

【摘要】：纳米孔单分子检测技术因具有灵敏、迅速、简单、低廉等优点,其在测序、纳米粒子及生物大分子检测等方面具有很大的应用潜力。目前,纳米孔检测特定纳米粒子及生物大分子已经引起了越来越多的关注。基于电泳力驱动带电纳米粒子穿过纳米孔间隙的易位行为会引起离子电流的变化,深入挖掘离子电流变化的信号信息可以获知纳米粒子的各种理化性质和运动特征。本论文主要针对固态纳米孔对磁性纳米粒子的初步检测进行了探究,同时使用简易的仿真模型对纳米粒子运动行为进行了描述；随后,对纳米孔内外电渗流的形态和变化特征进行了模拟研究,并对动力学变化丰富的杆状纳米粒子各种动态行为引起的电流变化进行了模拟研究。这些对提高纳米孔传感器的检测效果很有意义,具体研究的主要内容如下：1、使用化学修饰的氮化硅纳米孔对DMSA修饰的四氧化三铁纳米粒子进行了初步检测,分析讨论了这种检测方法结果和优点。提出了一种模型方法,可以定性的描述纳米粒子在纳米孔区域内外的运动情况。2、采用PNP模型,模拟研究了纳米孔内外电渗流的形态及变化特征,分析了这些变化的原因和机制,对影响电渗流的因素进行了研究总结,对平坦形电渗流的优点及其产生条件进行了深入分析。3、使用PB模型,对杆状纳米粒子动态变化引起的电流变化进行了模拟分析,主要包括纳米粒子在纳米孔内外及完整的易位过程中动态变化引起的电流信号的变化。随后,对比相似条件下实验中的易位信号进行了验证分析和讨论,结果有效性很强。本论文旨在结合实验和仿真对发展固态纳米孔传感器,提高纳米孔技术的检测效果开展有效的研究,为深入实现固态纳米孔传感器的多样化应用提供基础。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1

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本文编号：2573271