【摘要】：貴金屬納米材料(尤指金和銀納米)因其特殊的光學(xué)、催化、電學(xué)等性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于材料、生物、醫(yī)學(xué)中。由于功能化貴金屬納米材料具有特殊的選擇性,可將其運(yùn)用于目標(biāo)分子的識(shí)別中。本文設(shè)計(jì)了不同功能化納米材料分別用于三聚氰胺分子和硫氰酸根離子的特異性識(shí)別,建立了三聚氰胺分子和硫氰酸根離子的定量分析方法。本文主要從以下四個(gè)方面進(jìn)行介紹:第一章為文獻(xiàn)綜述,闡述了貴金屬納米材料的概念及其特殊性質(zhì),以及近5年來(lái)基于功能化的納米金或銀檢測(cè)三聚氰胺以及硫氰酸根離子的方法。第二章為實(shí)驗(yàn)章節(jié),主要介紹了變色酸修飾的銀納米(CTA-AgNPs)、對(duì)氨基苯磺酸修飾的金銀納米(SAA-AgNPs、SAA-AuNPs)的合成方法,并對(duì)上述功能化的納米微粒進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征。第三章利用功能化的納米金或銀實(shí)現(xiàn)了三聚氰胺的可視化分析,具體研究?jī)?nèi)容主要包括以下三個(gè)方面:(1)CTA功能化的納米銀對(duì)三聚氰胺的快速靈敏檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)以CTA為修飾功能團(tuán),利用硼氫化鈉還原法制得粒徑為7 nm左右、分散性良好的球形CTA-AgNPs探針。三聚氰胺分子與CTA-AgNPs表面的磺酸基通過(guò)氫鍵作用促使銀納米粒子發(fā)生聚集,并伴隨著溶液顏色由亮黃色變?yōu)槌壬踔良t色,實(shí)現(xiàn)了可視化檢測(cè),肉眼可觀察到的最低量為1.0μM,利用紫外光譜進(jìn)行低濃度定量分析,檢測(cè)限為36 nM。此外,該方法成功的運(yùn)用到了實(shí)際牛奶樣品中三聚氰胺的檢測(cè),平均回收率為99%。(2)SAA功能化的納米銀應(yīng)用于三聚氰胺的快速靈敏檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)以SAA為功能團(tuán),根據(jù)硼氫化鈉還原法合成粒徑為6.7 nm左右、分散性良好的SAA-AgNPs探針。與此同時(shí),通過(guò)透射電鏡、紅外光譜以及紫外光譜對(duì)其進(jìn)行了表征。SAA作為識(shí)別功能團(tuán)與三聚氰胺通過(guò)氫鍵作用使得AgNPs發(fā)生聚集,通過(guò)顏色變化和紫外吸收光譜變化分別實(shí)現(xiàn)了三聚氰胺的定性和定量分析,檢測(cè)限為10.6 nM。該方法對(duì)牛奶中常見(jiàn)的金屬離子、糖類(lèi)、氨基酸具有較好的抗干擾能力,能夠成功的運(yùn)用于實(shí)際牛奶樣品的檢測(cè)。(3)SAA功能化的納米金應(yīng)用于三聚氰胺的快速靈敏檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)通過(guò)檸檬酸鈉還原法制備不同粒徑的AuNPs,以SAA為功能團(tuán),探討了不同粒徑的AuNPs、SAA的類(lèi)似物等對(duì)三聚氰胺選擇性識(shí)別的影響,并通過(guò)透射電鏡、紅外光譜以及紫外光譜對(duì)其進(jìn)行了表征。通過(guò)顏色變化和紫外吸收光譜變化分別實(shí)現(xiàn)了三聚氰胺的定性和定量分析,三聚氰胺濃度在1.2-2.2μM范圍內(nèi)的理論檢測(cè)限為1.2 nM。該方法具有很好的選擇性和較高的抗干擾能力,能夠成功的運(yùn)用于實(shí)際牛奶樣品、血清樣品、尿液樣品的分析檢測(cè)中,實(shí)驗(yàn)加標(biāo)回收率在98%-109%范圍內(nèi)。第四章介紹了兩種基于金納米的硫氰酸根離子檢測(cè)方法。具體研究?jī)?nèi)容主要包括兩個(gè)方面:(1)基于SCN?抑制CTAB誘導(dǎo)金納米聚集比色法檢測(cè)SCN?。實(shí)驗(yàn)通過(guò)利用SCN-抑制金納米聚集設(shè)計(jì)了一種快速、簡(jiǎn)單、靈敏的檢測(cè)SCN-方法。表面活性劑CTAB作為聚集劑能夠使得AuNPs發(fā)生明顯的聚集,同時(shí)顏色由紅變藍(lán)。AuNPs的聚集程度隨著SCN?濃度的提高而逐漸降低,AuNPs由藍(lán)色逐漸變?yōu)榧t色。肉眼可觀察到的最低SCN?量為0.1μM,利用紫外光譜進(jìn)行低濃度定量分析,SCN?濃度范圍在0.1-1.5μM范圍內(nèi)的理論檢測(cè)限為6.5 nM。該方法成功應(yīng)用于牛奶樣品中SCN?的檢測(cè),平均回收率在91%-108%范圍內(nèi)。(2)基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移超靈敏檢測(cè)痕量SCN?。AuNPs作為受體,熒光素作為熒光供體,由于熒光素可以通過(guò)共價(jià)鍵吸附在AuNPs表面,構(gòu)成FRET體系,使得體系熒光發(fā)生猝滅。當(dāng)溶液中存在被分析物SCN-時(shí),SCN-通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合到AuNPs的表面,熒光素脫離AuNPs表面,使得FRET體系被破壞,熒光恢復(fù)。從而建立了一種基于硫氰酸根離子濃度變化和熒光強(qiáng)度恢復(fù)率[(IF-I0)/I0]的熒光檢測(cè)法,該方法的檢測(cè)限低達(dá)0.09 nM。
【圖文】：

第 2 章 實(shí)驗(yàn)部分 1）在 SAA-AgNPs 探針中消失不見(jiàn)了；另外，，SAA 的一級(jí)胺的 N H 健在 1640 1560 cm 1和 900-650 cm 1處的彎曲和搖擺振動(dòng)特征峰在 SAA-AgNPs 中依然存在。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明 SAA 通過(guò)磺酸基成功的修飾到銀納米表面。如圖 2.2（B）所示，透射電鏡 TEM 用于表征 SAA-AgNPs 顆粒的形貌和粒徑，平均粒徑為 6.7nm，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為 14%。

SAA 修飾的 AuNPs 詳細(xì)過(guò)程如下：取 4.5 μL SAA 溶液加入到 3 mL AuNPs（10 nM）溶液中，SAA 與 AuNPs 溶液濃度比值為 150:1，孵化過(guò)程在室溫下放置 2h 完成。苯磺酸的衍生物（二苯胺磺酸鈉, 4-羥基苯磺酸，4-甲基苯磺酸）修飾 AuNPs 的合成步驟同 SAA 修飾 AuNPs。制備好的 AuNPs 可在 4°C 下保存 10天不發(fā)生變化。通過(guò)傅里葉紅外光譜以及透射電鏡對(duì)制備好的 SAA-AuNPs 進(jìn)行表征。通過(guò) FTIR 光譜證明 SAA 是否被成功的修飾到 AuNPs 表面（見(jiàn)圖 2.3）。對(duì)比 SAA（曲線 b），SAA-AuNPs（曲線 a）在 1249 1108 cm 1處的 S=O 振動(dòng)吸收峰消失，在 1042 cm 1處的峰強(qiáng)度明顯減弱。此外，在 1650 1550 cm 1和 900 750cm 1波長(zhǎng)范圍內(nèi)的初級(jí)芳香胺的 N-H 彎曲振動(dòng)和搖擺振動(dòng)的特征峰在曲線 a 和b 中都存在，這表明 SAA 分子通過(guò)磺酸基修飾到 AuNPs 表面，胺基則留在 AuNPs表面，證明成功的合成了 SAA-AuNPs。由 TEM 圖可以看出 SAA-AuNPs 呈球形且分散均勻，平均粒徑為 13.1 nm（圖 2.3（B）），當(dāng)向溶液中加入 1.3 μM 的三聚氰胺后，SAA-AuNPs 迅速發(fā)生聚集（圖片 b）。
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1;TS207.3

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 Fu-Min Xue;Ming-Hui Liang;Zhen-Hua Wang;Ling-Yu Luan;Fu-Wei Li;Yan Cheng;Guang-Sheng Shao;;The preparation and performance of visible-light-sensitized luminescent nanoparticles based on europium complex[J];Chinese Chemical Letters;2014年02期

2 曲干;張冠男;蘇艷;徐回春;周曉東;沈愛(ài)國(guó);胡繼明;;表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)無(wú)標(biāo)記、無(wú)分離檢測(cè)三聚氰胺[J];分析化學(xué);2014年07期

3 樊玉霞;賴(lài)克強(qiáng);黃軼群;;表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)在食品痕量化學(xué)危害檢測(cè)中的應(yīng)用[J];光譜學(xué)與光譜分析;2014年07期

4 黃亞偉;張令;王若蘭;魏光;;表面增強(qiáng)拉曼光譜在食品非法添加物檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J];糧食與飼料工業(yè);2014年09期

5 李慧敏;傅啟華;王靜;;膠體金在臨床檢驗(yàn)診斷中的研究進(jìn)展[J];檢驗(yàn)醫(yī)學(xué);2015年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊丹婷;氨基甲酸乙酯和大腸桿菌的表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè)方法[D];浙江大學(xué);2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 李姣;金納米粒子比色法檢測(cè)Cr（Ⅲ）和Fe（Ⅱ）的應(yīng)用研究[D];陜西師范大學(xué);2014年

2 晁志引;羥基化聚苯乙烯/銀微、納分級(jí)結(jié)構(gòu)微球的調(diào)控制備及性能研究[D];安徽大學(xué);2015年

3 楊玲;有機(jī)/無(wú)機(jī)雜交介孔硅及熒光材料的制備及在電化學(xué)傳感中的應(yīng)用[D];上海師范大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2573691