纳米材料的生物应用及层状组装膜材料的电化学催化应用

纳米材料的生物应用及层状组装膜材料的电化学催化应用

论文摘要

半导体纳米粒子又称量子点(Quantum Dots,以下简称ODs)主要是由Ⅱ—Ⅳ族元素(CdSe,CdTe,CdS,ZnSe)或Ⅲ—Ⅴ族元素(InP,InAs)组成的,目前研究较多的主要是CdX(X=S,Se,Te)。由于发光QDs在生物体系中作为荧光标记物时,与传统的荧光染料(如罗丹明6G或其他有机染料分子)相比,QDs显示出明显的优越性:QDs的激发光谱宽,且连续分布,而发射光谱呈对称分布且宽度窄,颜色可调(即不同大小的半导体量子点能被单一波长的光激发而发出不同颜色的光),及其良好的光稳定性——这些都是有机染料分子所不具备的。因此,其在生物医学领域里的潜在应用价值最为令人关注。近年发展起来的水相合成的QDs技术,解决了以往有机相中合成的QDs水溶性问题,而且由于量子点的表面被硫醇或巯基羧酸等修饰,使得ODs能与生物分子上的胺基发生作用,从而可以直接应用于生物分析检测中而成为一种全新的荧光标记物。本文基于静电作用及抗体抗原作用利用水相合成的CdTe纳米粒子对硫代罗丹明亲和素、罗丹明标记山羊抗小鼠IgG等生物分子进行了荧光标记和检测,取得了一些较新的研究成果。 在各种超分子组装体系的研究中,基于分子的界面组装来实现的自组装超薄膜,由于其结构简单且容易控制,制备也相对容易等特点引起了人们极大的兴趣。自组装超薄膜材料在电化学催化方面具有非常广阔的应用前景。本论文采用表面溶胶-凝胶技术组装二氧化锆/乙烯基二茂铁-丙烯酸共聚物多层膜,并把该膜应用于对H2O2的电化学催化中。 综上所述,本论文主要分三部分工作:水相合成的CdTe纳米粒子通过静电作用标记生物分子、CdTe纳米粒子通过抗体抗原作用标记生物分子、层状组装化学电化学催化材料的制备及其电化学性质研究。

论文目录

  • 第一章 前言
  • 第一节 纳米材料及半导体纳米粒子的概念
  • 第二节 半导体纳米粒子的绿色合成趋势
  • 第三节 半导体纳米粒子在生物荧光标记研究中的应用进展
  • 第四节 基于表面表面溶胶-凝胶技术的层状组装薄膜技术
  • 1.4.1 层状组装薄膜技术简介
  • 1.4.2 表面溶胶-凝胶技术
  • 第五节 自组装超薄膜在电化学催化材料中的应用
  • 第六节 本文的研究思路
  • 参考文献
  • 第二章 水相合成的CdTe纳米粒子通过静电作用标记生物分子
  • 第一节 实验部分
  • 2.1.1 仪器与试剂
  • 2.1.2 NaHTe溶液的制备
  • 2.1.3 CdTe纳米粒子的制备
  • 2.1.4 用 CdTe纳米粒子标记ATR
  • 第二节 结果与讨论
  • 2.2.1 CdTe纳米粒子溶液的荧光光谱
  • 2.2.2 CdTe纳米粒子的电镜分析
  • 2.2.3 CdTe量子点溶液、ATR溶液的激发光谱和发射光谱的比较
  • 2.2.4 CdTe-ATR混合溶液的荧光光谱
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第三章 CdTe纳米粒子通过抗体抗原作用标记生物分子
  • 第一节 实验部分
  • 3.1.1 仪器与试剂
  • 3.1.2 CdTe纳米粒子的制备
  • 3.1.3 用量子点标记小鼠IgG
  • 3.1.4 用量子点标记的小鼠IgG溶液与 R-antiIgG溶液的作用
  • 第二节 结果与讨论
  • 3.2.1 cdTe量子点溶液、罗丹明标记山羊抗小鼠IgG溶液的激发光谱和发射光谱的比较
  • 3.2.2 CdTe-IgG混合溶液的光谱分析
  • 3.2.3 CdTe-IgG溶液与 R-antiIgG的能量转移过程光谱分析
  • 3.2.4 不同浓度的IgG溶液对FRET的影响
  • 3.2.5 盐浓度的影响
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 第四章 层状组装化学电化学传感器材料的制备及其电化学性质研究
  • 第一节 实验部分
  • 4.1.1 试剂与仪器
  • 4.1.2 乙烯基二茂铁-丙烯酸共聚物poly (Fc-COOH)的合成
  • 2/poly (Fc-COOH)膜的制备'>4.1.3 ZrO2/poly (Fc-COOH)膜的制备
  • 第二节 结果与讨论
  • 4.2.1 poly-(VFc-co-MA)和poly(Fe-COOH)的红外光谱
  • 4.2.2 乙烯基二茂铁-丙烯甲酯共聚物〔Pofy-(VFc-co-MA)〕的核磁共振谱
  • 4.2.3 GPC表征
  • 2/poly (Fc-COOH)多层膜的紫外-可见吸收光谱表征'>4.2.4 ZrO2/poly (Fc-COOH)多层膜的紫外-可见吸收光谱表征
  • 2/poly (Fc-COOH)多层膜的QCM表征'>4.2.5 ZrO2/poly (Fc-COOH)多层膜的QCM表征
  • 2/poly (Fc-COOH)多层膜的SEM表征'>4.2.6 ZrO2/poly (Fc-COOH)多层膜的SEM表征
  • 2/poly (Fc-COOH)多层膜的电化学表征'>4.2.7 ZrO2/poly (Fc-COOH)多层膜的电化学表征
  • 2/poly (Fc-COOH)多层膜修饰电极对H2O2的电催化氧化'>4.2.8 ZrO2/poly (Fc-COOH)多层膜修饰电极对H2O2的电催化氧化
  • 本章小结
  • 参考文献
  • 论文摘要(中文)
  • 论文摘要(英文)
  • 作者简历
  • 致谢
  • 相关论文文献

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