以聚甲基丙烯酸为模板微波法合成荧光银纳米簇和1D银纳米粒子及应用研究

论文摘要

近年来,贵金属纳米团簇由于量子尺寸效应、小尺寸效应表现出理想的光学和电学性能成为纳米材料研究领域的热点之一。当银纳米颗粒尺寸逐渐减小到与费米波长相当时（＜0.5 nm）会呈现出和半导体类似的特征,产生能级分离并发射荧光。相对于传统的荧光标记物而言,银纳米团簇具有许多优点。有机荧光染料容易产生光漂白;半导体纳米颗粒制备条件苛刻,原料毒性大;而银纳米团簇在非常温和条件下就能合成,并且发光颜色随团簇尺寸可调,作为一种潜在的荧光标记物有望应用于光成像、生物标记、化学传感器等领域。本论文尝试用聚甲基丙烯酸作为模板,采用微波加热技术在不同条件下制备了荧光银纳米簇和非荧光银纳米颗粒。采用TEM、HRTEM、XRD、荧光光谱、UV-vis等分析手段对所制备材料的形貌、结构以及性质进行表征,并初步探索了材料的形成机理,主要研究内容如下:1.采用微波加热法,以硝酸银和聚甲基丙烯酸为原料（没有其他还原剂）。一步制备了聚甲基丙烯酸包覆的Agz-Ags纳米簇,通过调控反应温度、pH值、时间、原料配比等参数得到了具有荧光的银纳米簇。2.在上述反应条件下,同时得到3～10 nm大小的非荧光银纳米颗粒。通过改变pH值、温度等条件,考察了银纳米粒子在聚甲基丙烯酸模板中的“串珠”链自组装行为,并借助胶体稳定（DLVO）理论,对纳米粒子的组装行为进行初步的理论解释。3.研究了多种金属离子、氨基酸及多肽小分子对银纳米簇荧光性质的影响。研究发现,在HEPS缓冲液体系中二价铜离子能选择性的粹灭银纳米簇的荧光。所得银纳米簇无需处理即可作为荧光探针检测Cu2+,线性范围为0～8.0μM,该方法检出限为0.4μM,线性相关系数为0.9994。氨基酸和多肽小分子中由于形成Ag-S键,谷胱甘肽（GSH）对银纳米簇具有较强的荧光粹灭,并给出了荧光强度变化和GSH浓度之间的定量关系,线性区间为50～200μM,该方法检出限为38μM,线性相关系数为0.9992。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 纳米技术简介
• 1.2 纳米材料应用
• 1.3 荧光量子点材料
• 1.4 纳米粒子—维自组装
• 1.5 本课题的提出
• 参考文献
• 第二章 微波法制备荧光银纳米簇和纳米粒子
• 1.6 实验部分
• 1.7 结果与讨论
• 1.8 本章小结
• 参考文献
• 第三章 荧光银纳米簇选择性识别金属离子和多肽小分子
• 1.9 实验部分
• 1.10 结果与讨论
• 1.11 本章小结
• 参考文献
• 第四章 结论与展望
• 1.12 结论
• 1.13 展望
• 硕士期间发表论文
• 致谢