氨水改性的硫化镉纳米材料电化学发光性质及金纳米粒子用于重金属离子检测的研究

论文摘要

纳米材料因其具有特殊的光、电、磁、热以及力学等性质,已被广泛用于发光装置、光敏传感器和光催化等领域。硫化镉纳米粒子是II-VI族半导体纳米粒子之一,具有优异的光电转换和发光性能;Au纳米材料因其周围环境变化、形貌、大小的不同而引起表面等离子共振吸收峰位的改变,已被广泛应用于医学和分析检测等领域。本论文利用氨水对硫化镉改性,研究其电化学发光性质。同时,研究了功能化金纳米粒子检测毒性金属离子,实现了操作简单、检测快速灵敏、选择性好等方面的优点。具体的研究内容概括为以下三个方面:（1）硫化镉纳米粒子修饰电极通常只有弱的电化学发光性能,但通过氨水加热处理后的硫化镉修饰电极在0.1M磷酸盐缓冲溶液（含0.1M K2S2O8）中的电化学发光增强了310倍。这可能是由于处理后的CdS纳米粒子形貌和表面电子结构发生了变化,促进了CdS的还原,同时提高了处于激发态的硫化镉的相对数量,从而引起其电化学发光性能显著增强。（2）硫代乙酰胺在酸性条件下水解出H2S,水解出的S能通过Au-S键吸附到金纳米粒子表面。当加入Hg2+时, H2S和Hg2+能在金纳米粒子表面形成HgS,改变了金纳米粒子的表面等离子共振吸收,从而实现了对Hg2+的定性和定量检测。（3）十六烷基三甲基溴化铵为稳定剂的金纳米粒子用巯基乙酸功能化后,使巯基乙酸和十六烷基三甲基溴化铵同时吸附在金纳米粒子表面。当溶液中加入Co2+后,它能与巯基乙酸中的羧基配位,在十六烷基三甲基溴化铵的协同作用下,从金纳米粒子表面上脱离。使得金纳米粒子发生聚集,溶液体系的颜色发生变化,达到检测Co2+的目的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1. 纳米材料的概述
• 1.1 纳米材料的分类及性质
• 1.2 纳米材料的合成方法
• 2. Ⅱ-Ⅵ族元素半导体纳米材料的研究现状
• 3. 金纳米材料研究现状和在分析科学中的应用
• 4. 论文设想
• 文献参考
• 第二章 氨水改性的硫化镉纳米粒子的电化学发光
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 实验步骤
• 2.2.1 硫化镉纳米粒子的合成
• 2.2.2 修饰玻碳电极的制备
• 3. 结果与讨论
• 3.1 荧光和紫外光谱表征
• 3.2 硫化镉纳米粒子的电化学发光性质
• 3.3 加热温度对电化学发光的影响
• 3.4 加热时间对电化学发光的影响
• 3.5 修饰电极的稳定性
• 4. 结论
• 参考文献
• 2+'>第三章 基于 Au@ HgS 复合结构通过比色检测水溶液中的Hg²⁺
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 Au 纳米粒子的制备
• 2+'>2.3 Au 纳米粒子传感检测 Hg²⁺
• 3 结果与讨论
• 3.1 功能化金纳米粒子传感
• 3.2 Au 纳米粒子和Au@ HgS 的表征
• 3.3 CTAB 和pH 的影响
• 3.4 SPR 吸收波长的选择
• 3.5 选择性与灵敏度
• 4. 结论
• 参考文献
• 2+离子'>第四章 功能化 Au 纳米粒子通过比色法检测 Co²⁺离子
• 1. 引言
• 2. 实验部分
• 2.1 仪器与试剂
• 2.2 Au 纳米粒子的制备
• 2+离子'>2.3 Au 纳米粒子传感检测 Co²⁺离子
• 3 结果与讨论
• 3.1 功能化 Au 纳米粒子传感
• 3.2 功能化 Au 纳米粒子的表征
• 3.3 CTAB 浓度的选择和pH 的影响
• 2+离子的检测'>3.4 Co²⁺离子的检测
• 3.5 选择性
• 4. 结论
• 参考文献
• 总结与展望
• 研究生期间发表论文获奖情况
• 致谢