基于各向异性纳米材料偏光特性检测食品中重金属离子

发布时间：2022-10-20 19:28

　　重金属污染问题一直是食品安全的一大威胁。本论文以汞离子为例,首次利用各向异性金纳米材料的偏光特性在偏光显微镜（根据原理仅对各向异性材料进行成像）下开展了成像方法定量检测汞离子的研究。汞离子被还原为单质后能够吸附到金纳米棒、金纳米三角片、枝状金纳米颗粒表面,并且进一步和金形成合金,诱导其形变为球（或圆片）形纳米颗粒,导致偏光特性逐渐消失,偏光显微镜下光强变弱,通过光强的变化实现了对汞离子的定量研究。开发的成像方法能够在微米空间尺度上,在微量样品的条件下实现检测。本论文具体研究内容如下:（1）基于汞诱导金纳米棒形变的原理,改进偏光成像技术,利用光强变化实现对汞离子定量检测。证实了可看作单偶极子的金纳米棒（长轴72.56±2.17 nm,短轴36.05±0.44nm）的光强在偏光显微镜下具有方向依赖性,影响汞离子的检测。金纳米棒与起偏器的方向夹角不同,光强呈现周期性变化,其周期为π/2。金纳米棒与其旋转π/4后的叠加光强值是一稳定数值,因此,通过旋转样品或起偏器,将旋转前后图像的光强值相加,实现了对金纳米棒的无偏差成像,光强值不再依赖角度。在紫外可见分光光度计和透射电子显微镜（TEM）下证实... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 重金属离子污染现状及现有检测方法
        1.1.1 重金属离子污染现状
        1.1.2 常用的重金属离子检测方法
    1.2 金纳米材料
        1.2.1 金纳米材料特性
        1.2.2 不同形状金纳米材料的特性
        1.2.3 金纳米材料检测汞离子应用
    1.3 光与光学成像
        1.3.1 光和偏光
        1.3.2 暗场成像
        1.3.3 偏光成像
    1.4 课题研究目的及意义
2 基于汞诱导金纳米棒形变偏光显微镜下成像检测汞离子
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂和实验仪器
        2.2.2 实验方法
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 金纳米棒紫外可见光谱图和TEM测试
        2.3.2 金纳米棒的偏光成像
        2.3.3 金纳米棒非方向依赖性偏光成像
        2.3.4 金纳米棒偏光显微镜下检测汞离子可行性
        2.3.5 偏光显微镜下汞诱导金纳米棒形变过程
        2.3.6 偏光显微镜下金纳米棒成像检测汞离子工作曲线
        2.3.7 检测选择性
        2.3.8 实际样品检测
    2.4 本章小结
3 基于汞诱导金纳米三角片形变偏光显微镜下成像检测汞离子
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂和仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 金纳米三角片材料表征
        3.3.2 金纳米三角片检测汞离子的可行性分析
        3.3.3 偏光显微镜下工作曲线
        3.3.4 检测汞离子的选择性
        3.3.5 实际样品检测
    3.4 本章小结
4 基于汞诱导枝状金纳米材料比色及偏光显微镜下成像检测汞离子
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂和实验仪器
        4.2.2 实验方法
    4.3 实验结果与讨论
        4.3.1 枝状金纳米材料紫外可见光谱和TEM测试
        4.3.2 枝状金纳米材料偏光显微镜下成像
        4.3.3 汞离子检测可行性分析
        4.3.4 枝状金纳米材料比色检测汞离子的灵敏度
        4.3.5 偏光显微镜下检测汞离子灵敏度
        4.3.6 检测选择性
        4.3.7 实际样品检测
    4.4 本章小结
5 总结与展望
参考文献
硕士期间研究成果
致谢



本文编号：3695163