荧光纳米银的制备及其在环境分析中的应用

发布时间：2020-10-21 12:21

　　 贵金属纳米银材料以其独特的光物理化学属性,成为了继金和铂之后吸引研究者兴趣的材料。本文以不同的生物材料为模板,通过化学方法制备了不同类型的纳米银材料,并将这些纳米银材料用于环境污染物的分析方法建立。第一章,简述了纳米银的制备和表面修饰,主要对纳米银的稳定剂和纳米银在环境分析中的应用进行综述。简要的介绍了本论文的研究内容与创新点。第二章,采用N-乙酰基-L-半胱氨酸(N-Acetyl-L-cysteine, NAC)为配体,制备并表征了NAC-Ag NPs,该纳米银材料480 nm激发,662nm发射,发光性能稳定。NAC-Ag NPs对生物硫醇有特殊的选择性,在加入生物硫醇后,荧光增强。分别建立了同型半胱氨酸(Homocysteine, Hey)和谷胱甘肽(Glutathione, GSH)的工作曲线。Hcy线性工作范围2.5×10-6M到1.25×10-5 M,检测限2.8×10-7M。GSH线性范围2.5×10-6 M到1.25×10-5 M,检测限3.3×10-7 M。生物硫醇引起的NAC-Ag NPs荧光增强的可能机理是由于纳米银的表面电子缺陷,使得生物硫醇的S与Ag形成化学键,弥补了纳米银表面的电子缺陷,从而荧光增强。第三章,制备发卡状DNA为模板的高荧光量子产率的纳米银材料(R-Ag NCs),应用于氰根离子的分析。R-Ag NCs 567 nm激发,632 nm发射,量子产率0.37。建立氰根离子荧光猝灭的分析方法,在2.5×10-9到7.5 × 10-8 M的线性范围内,信噪比为3时,检测限2.5×10-9M。氰根离子的荧光猝灭行为可能是由于在氧气的存在下,与纳米银表面相互作用,形成络合物([Ag(CN)2]-)导致。制备由长链状DNA稳定的近红外发射纳米银材料(NR-Ag NCs),应用于汞离子(Hg2+)的分析。NR-Ag NCs 712 nm激发,近红外768 nm发射。建立汞离子荧光猝灭的分析方法,在1.9× 10-9 M到2.4×10-8 M的线性范围内,信噪比为3时,检测限1.9×10-9 M。Hg2+的猝灭主要是由于5d10(Hg2)-4d10(Ag)之间的亲金属作用所致。第四章,以壳聚糖为模板,通过水热合成法制备壳聚糖稳定的纳米银(C-AgNPs)。分别从反应温度、比例以及反应时间筛选出最佳的反应条件,壳聚糖与银离子的摩尔比为1：1,160℃反应3h制备C-Ag NPs。Hg2+对C-Ag NPs的荧光有强的猝灭效应,因此建立荧光猝灭法分析Hg2+,检测限2.4×10-8 M,线性范围5.0×10-8-5.0×10-7M。第五章,以牛血清白蛋白为模板,通过化学还原,制备了可以通过比率荧光测定Hg2+的纳米银(BSA-Ag NCs)。随着Hg2+的浓度增加,BSA-Ag NCs 634 nm处的荧光逐渐降低,而480 nm处的荧光逐渐升高,以1480/1634比值对Hg2+浓度建立了工作曲线,线性范围5.0×10-8 M-2.5×10-5 M,检出限4.87×10-8 M。此外,建立由铜离子参与的BSA-Ag NCs荧光猝灭恢复系统,对组氨酸的识别,线性范围2.0×10-5-2.0×10-4M,检出限2.0×10-5M。第六章,总结了本论文的研究结果,并对下一步工作进行了展望。
【学位单位】：山西大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2014
【中图分类】：O614.122;TB383.1;X830
【文章目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米银材料概述
    1.3 纳米银材料的制备
        1.3.1 溶液还原法
        1.3.2 电化学制备法
        1.3.3 晶种生长法
        1.3.4 光介导合成法
        1.3.5 模板直接生长法
    1.4 纳米银材料的表面修饰
        1.4.1 无机稳定剂
        1.4.2 有机稳定剂
    1.5 纳米银材料的表征方法
    1.6 纳米银材料在环境分析化学中的应用进展
        1.6.1 阴离子分析
        1.6.2 阳离子分析
        1.6.3 体内解毒物质分析
    1.7 本论文的立题背景、主要内容及创新点
        1.7.1 本论文的立题背景
        1.7.2 本论文的主要内容
        1.7.3 本论文的创新点
第二章 N-乙酰基-L-半胱氨酸修饰的纳米银合成及应用
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 化学试剂
        2.2.2 合成方案
        2.2.3 NAC-AgNPs的表征
        2.2.4 NAC-AgNPs用于识别生物硫醇
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NAC-AgNPs的表征
        2.3.2 NAC-AgNPs对不同生物硫醇的分析
        2.3.3 NAC-AgNPs对氨基酸的选择性
        2.3.4 生物硫醇对NAC-AgNPs荧光增强的机理
    2.4 结论
第三章 DNA为模板的纳米银合成及应用
    3.1 引言
    3.2 不同序列DNA稳定的纳米银合成
        3.2.1 不同序列DNA稳定的纳米银制备
        3.2.2 不同序列DNA稳定的纳米银光谱表征
    3.3 发卡状DNA稳定的高量子产率纳米银对氰根离子的识别
        3.3.1 发卡状DNA稳定的高量子产率纳米银制备
        3.3.2 R-Ag NCs的光谱表征
        3.3.3 CN"的光谱滴定
        3.3.4 R-Ag NCs对离子的选择性
-测定的影响'>        3.3.5 pH对CN^-测定的影响
        3.3.6 结论
    3.4 链状DNA稳定的近红外发射纳米银对汞离子的识别
        3.4.1 近红外发射纳米银的制备
        3.4.2 NR-Ag NCs的表征
2+的光谱滴定'>        3.4.3 Hg²⁺的光谱滴定
        3.4.4 NR-Ag NCs对离子的选择性
2+测定的影响'>        3.4.5 pH对Hg²⁺测定的影响
2+对NR-Ag NCs荧光猝灭的机理'>        3.4.6 Hg²⁺对NR-Ag NCs荧光猝灭的机理
        3.4.7 结论
    3.5 小结
第四章 壳聚糖为模板的纳米银合成及应用
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 壳聚糖纳米银的合成
        4.2.3 C-Ag NPs的光谱表征
2+'>        4.2.4 C-Ag NPs测定Hg2+

    4.3 结果和讨论
        4.3.1 合成条件的确定
2+的光谱滴定'>        4.3.2 Hg²⁺的光谱滴定
        4.3.3 C-Ag NPs对离子的选择性
        4.3.4 pH对猝灭的影响
2+猝灭机制'>        4.3.5 Hg²⁺猝灭机制
    4.4 结论
第五章 蛋白质为模板的纳米银合成及应用
    5.1 引言
    5.2 牛血清白蛋白为模板的纳米银合成及对汞离子的识别
        5.2.1 牛血清白蛋白为模板的纳米银制备
        5.2.2 BSA-AgNCs表征
2+'>        5.2.3 BSA-Ag NCs作为比率荧光探针测定Hg²⁺

        5.2.4 Hg²⁺作用下BSA-AgNCs吸收光谱的变化
        5.2.5 pH与选择性对汞离子测定的影响
        5.2.6 结论
2+-BSA-Ag NCs系统下对组氨酸的识别'>    5.3 Cu²⁺-BSA-Ag NCs系统下对组氨酸的识别
        5.3.1 实验部分
2+对BSA-Ag NCs荧光的猝灭效应'>        5.3.2 Cu²⁺对BSA-Ag NCs荧光的猝灭效应
2+-BSA-Ag NCs系统对组氨酸的识别'>        5.3.3 Cu²⁺-BSA-Ag NCs系统对组氨酸的识别
2+-BSA-Ag NCs系统对不同氨基酸的选择性'>        5.3.4 Cu²⁺-BSA-Ag NCs系统对不同氨基酸的选择性
        5.3.5 pH效应
        5.3.6 结论
    5.4 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
博士期间发表的论文
致谢
个人简况及联系方式

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 Scott Morfsion;纳米银粉在电子工业中的最新发展[J];有色金属再生与利用;2004年12期

2 亓家钟;喷墨用纳米银粉[J];粉末冶金技术;2005年05期

3 何鑫;张梅;尹荔松;王忆;范海陆;阳素玉;赵修建;宋明霞;;多形貌纳米银的研究进展[J];材料导报;2009年07期

4 倪靖滨;李红;谢云龙;何春;张巧焕;高德玉;周瑞敏;;纳米银制备与应用[J];化学工程师;2009年08期

5 汪菲;徐维平;杨金敏;王艳萍;张莉;;纳米银的制备进展[J];亚太传统医药;2012年02期

6 张林林;;纳米银在不同盐溶液中的溶解[J];广东化工;2013年17期

7 张琳琳;;纳米银在海水中的稳定性的研究[J];广州化工;2013年18期

8 曾琦斐;李绍国;谭荣喜;陈科;李翔;唐琼;;纳米银的制备及其应用研究进展[J];应用化工;2014年05期

9 徐长山,潘海斌,陆尔东,徐世红,余小江,徐彭寿,张新夷,秦晓英,张立德;纳米银固体中的微孔道[J];核技术;2001年07期

10 司民真,武荣国,张鹏翔;负电性纳米银的制备及性质研究[J];化学物理学报;2001年04期

相关博士学位论文 前10条

1 费阳;载有纳米银的新型复合补片的研制及应用[D];中国人民解放军医学院;2015年

2 唐宝玲;UV型纳米银导电油墨的制备及性能研究[D];华南理工大学;2015年

3 陈世龙;纳米银导电网络的构筑及其对导电复合材料性能的影响[D];华南理工大学;2015年

4 芦冬涛;荧光纳米银的制备及其在环境分析中的应用[D];山西大学;2014年

5 吴源;纳米银的生物效应及毒性作用机制[D];中国科学技术大学;2010年

6 陈大鹏;纳米银的可控制备及其应用研究[D];华中科技大学;2010年

7 有传刚;含纳米银的胶原—壳聚糖多孔支架的促进创面修复作用研究[D];浙江大学;2014年

8 张万忠;纳米银的可控制备与形成机制研究[D];华中科技大学;2007年

9 高向华;纳米银/天然高聚物复合抗菌溶胶的合成及其性能研究[D];太原理工大学;2013年

10 林俊;纳米银调控自噬在肿瘤治疗中的作用及初步机制研究[D];中国科学技术大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 李新林;纳米银涂膜液制备及其在海参低温干制品中的应用[D];江南大学;2008年

2 余文娟;纳米银的细胞毒性研究[D];华东师范大学;2009年

3 耿健;创伤创面外用阿杰姆~（？）纳米银敷料后纳米银在体内的分布及毒理安全性研究[D];南方医科大学;2011年

4 王志杰;纳米银及纳米银凝胶的毒性研究[D];华南理工大学;2011年

5 唐婷;纳米银的释放及混凝剂去除的机理研究[D];安徽理工大学;2012年

6 辛琦;纳米银对水生生物的毒性效应及作用机制[D];华东师范大学;2015年

7 熊伟;中药材中重金属提取及检测方法研究[D];昆明理工大学;2015年

8 熊文;利用细菌介导制备纳米银的研究[D];东北林业大学;2015年

9 张映;钩状木霉生物还原制备纳米银的研究[D];东北林业大学;2015年

10 杨宇;纸基纳米银喷墨导电油墨的制备及其性能研究[D];华南理工大学;2015年

本文编号：2850109

boshi