Mn-ZnS量子点的磷光探针及其在痕量分析中的应用研究

发布时间：2020-04-15 08:40

【摘要】：量子点(Quantum Dots,QDs),是一种具有量子效应的纳米颗粒,它的尺寸为1~100 nm。量子点作为一种新型的发光半导体纳米材料,由于其表面易修饰和优良的光学性质,广泛的应用于生物、化学、食品以及医学等领域。本文采用巯基丙酸作为包裹剂,通过传统的水热法合成了巯基丙酸包裹的锰掺硫化锌量子点(MPA-Mn-ZnS QDs),进一步构建了新型的磷光传感器。本文对实际水样中的巯基苯并噻唑(MBT)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和胎牛血清溶液中的Ca(Ⅱ)进行了分析测定。主要研究内容如下:(1)通过水热法合成了直径为3.5±0.6 nm的Mn掺ZnS QDs,该量子点的磷光激发波长为295 nm,发射波长为590 nm,发射峰对称,磷光强度高。应用MBT对量子点的磷光猝灭效应,建立了一种磷光猝灭法测定河水、湖水和自来水中MBT的方法。该体系对MBT的测定表现出低的检出限和高的选择性。实验得出测定MBT的线性范围是0.10~12.00μg·mL~(-1),检出限是0.075μg·mL~(-1)。对实际水样的测定也验证了该体系的有效性,得出加标回收率在97%-101%的范围内。(2)由于酸性条件下MA可以和Mn掺ZnS QDs发生络合作用,弥补量子点的表面缺陷,从而增强量子点的磷光。当TNT加入到Mn-ZnS QDs-MA体系后,TNT可与MA形成更加紧密的Meisenheimer复合物,使量子点的磷光得以猝灭。据此发展了一种室温磷光传感器并应用于实际水样中TNT的选择检测。实验得出测定TNT的线性范围是0.9-8μg·ml~(-1)和8-40μg·ml~(-1),检出限是0.1185μg·mL~(-1)。根据实际水样的测定,得出本实验的加标回收率在96%-103%范围内。(3)基于六偏磷酸钠修饰的Mn掺ZnS QDs的磷光传感器检测Ca(Ⅱ)的方法,具有简单、高选择性、可避免背景光以及散射光干扰、检出限低等优点。SHMP和Ca(Ⅱ)之间具有高度亲和的作用力,同时六偏磷酸钠可以增强量子点的磷光。据此发展了一种室温磷光传感器并应用于胎牛血清溶液中检测Ca(Ⅱ)的含量。实验得出测定Ca(Ⅱ)的线性范围是0.20-5μmol·L~(-1)和5-40μmol·L~(-1),检出限是0.073μmol·L~(-1)。根据对胎牛血清溶液的检测,得出本实验的加标回收率在103%-106%范围内。
【图文】：

核壳,量子点,单壳,壳层

InP等。Ⅳ族量子点包括Si, Ge等, Ⅱ-Ⅵ族量子点包括PbS, PbSe, CdSe, CdS, CdTe,ZnS, ZnTe, ZnSe, HgTe, HgSe等。（2）核壳类量子点（图1-1）又可以分为单壳层、多壳层两种类型。这类量子点通常由核和壳两部分组成。其中核都是由CdTe、CdSe或者InAs等具有发光效率的物质作为材料。壳层即可以保护和稳定核，又可以进一步修饰量子点起到官能化的作用。其中，常见的单壳层量子点有：

波长,发射光,光谱,尺寸大小

ot classification and luminescence wavelength[18].（1）发射光可控量子点的发射光与其尺寸和材料有一定的联系。通过去控制量子点的组成分类（图1-2）、尺寸大小（图1-3）、反应条件和形状，可以实现量子点的波长范围和色彩的调节[18]。目前，，量子点的发射光谱几乎把整个近红外-可见-紫外的光谱涵盖了进去。图 1-3 量子点的光谱可调的性质[9]Fig. 1-3 The spectral adjustable properties of quantum dots[9].
【学位授予单位】：山西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3;TB383.1

【参考文献】