贵金属纳米粒子制备及其在化学发光和PCR中的催化

论文摘要

地球上约有三分之二的元素是金属元素,金属纳米材料所具有特殊性能一直是科学研究的热点。核壳结构复合金属纳米粒子具有重要的理论研究和实际应用价值,不同的金属组成的纳米粒子不仅能够有效地阻止单一粒子的团聚问题,而且能够使得粒子具有多种性能。其中,金属纳米粒子,特别是贵金属纳米粒子的催化性能应用范围十分广泛。本文主要对金属纳米粒子的制备方法及其催化能力进行研究。本文采用共沉淀法制备纳米Fe3O4粒子,在还原剂作用下使纳米Fe3O4粒子表面的Fe3O4还原成Fe,通过置换反应将Ag+沉积在Fe3O4纳米粒子上形成Ag包覆的核壳型磁性复合纳米粒子（Fe3O4@Ag）,通过紫外分光光度计、粒度仪、TEM、XRD对纳米粒子进行表征,研究了不同投料比得到的Fe3O4@Ag复合结构纳米粒子的形貌。水相中用柠檬酸根作为表面活性剂合成的Fe3O4@Ag纳米复合粒子,分散性好,成本较低,而且操作简便,制得的Fe3O4@Ag复合纳米粒子既具有磁性能又具有银的催化能力,同时有很好的生物相容性,因此,Fe3O4@Ag复合纳米粒子将在生物学方面有着很好的应用前景。利用化学还原法制备粒径不同的银纳米粒子,考察其对luminol-H2O2化学发光体系的影响。实验中发现银纳米粒子能够增强luminol-H2O2体系的发光强度,银纳米粒子的粒径、反应体系的pH值和各组分的浓度对luminol化学发光强度均有影响。将银纳米粒子与巯基乙酸连接（Ag-SCH2COOH）,然后与牛血清白蛋白连接（Ag-BSA）,通过研究Ag-SCH2COOH和Ag-BSA对luminol化学发光强度的影响,研究了银纳米粒子催化luminol化学发光的可能反应机理。本文还探讨了贵金属纳米粒子在聚合酶链反应中的催化性能。将银、铂纳米粒子应用于PCR扩增反应,通过改变DNA模板量、退火温度,考察纳米粒子对PCR的影响,初步得出铂纳米粒子的催化性能优于银纳米粒子,一定浓度的铂纳米粒子对PCR反应有促进作用,在较低浓度的DNA模板情况下,能进行PCR扩增反应,提高了PCR反应的灵敏度。具体的作用机制有待于进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 金属纳米粒子的制备方法及其特性
• 1.2.1 金属纳米粒子的制备方法
• 1.2.2 金属纳米粒子的特性
• 1.3 化学发光
• 1.3.1 化学发光的基本概念
• 1.3.2 化学发光分析方法
• 1.3.3 常见的化学发光体系
• 1.4 聚合酶链反应
• 1.5 研究课题的提出及目的
• 参考文献
• 3O₄@Ag 核壳结构纳米粒子的制备.'>第二章 水溶性Fe₃O₄@Ag 核壳结构纳米粒子的制备.
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 仪器和试剂
• 3O₄纳米粒子的制备'>2.2.2 Fe₃O₄纳米粒子的制备
• 3O₄@Ag 核壳结构纳米粒子的制备'>2.2.3 Fe₃O₄@Ag 核壳结构纳米粒子的制备
• 2.3 结果与讨论
• 3O₄@Ag 纳米粒子的形成过程'>2.3.1 Fe₃O₄@Ag 纳米粒子的形成过程
• 3O₄@Ag 纳米粒子形成过程的影响'>2.3.2 水合肼用量对Fe₃O₄@Ag 纳米粒子形成过程的影响
• 3O₄@Ag 纳米粒子形成过程的影响'>2.3.3 硝酸银用量对Fe₃O₄@Ag 纳米粒子形成过程的影响
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 银纳米粒子催化luminol 化学发光
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 仪器和试剂
• 3.2.2 银纳米溶胶的制备
• 3.2.3 银纳米粒子催化luminol 化学发光反应
• 2O₂ 体系化学发光的影响'>3.2.4 银纳米粒子修饰及连接蛋白后对 luminol-H₂O₂体系化学发光的影响
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 银纳米粒子的表征
• 3.3.2 银纳米粒子催化luminol 化学发光分析
• 3.3.3 银纳米粒子催化luminol 化学发光反应条件选择
• 3.3.4 银纳米粒子催化luminol 化学发光反应机理
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 探索银、铂纳米粒子对PCR 的影响
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 仪器和试剂
• 4.2.2 银、铂纳米粒子的制备
• 4.2.3 银、铂纳米粒子对聚合酶链反应的影响
• 4.2.4 琼脂糖凝胶电泳
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 银、铂纳米粒子的表征
• 4.3.2 银、铂纳米粒子对λ-DNA 片段PCR 的影响
• 4.3.3 铂纳米粒子对pcDNA-c54gag 的PCR 的影响
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 第五章 全文总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 攻读硕士学位期间完成的学术论文