量子點(diǎn)和納米二氧化硅在分析化學(xué)中的應(yīng)用.pdf

1、本論文是在查閱大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上并通過眾多實(shí)驗(yàn)完成的，內(nèi)容主要為量子點(diǎn)和納米二氧化硅在分析有機(jī)物、離子和生物分析方面的應(yīng)用。量子點(diǎn)的尺寸效應(yīng)以及優(yōu)越的發(fā)光特性，使得其在分析化學(xué)領(lǐng)域的研究日益成為熱點(diǎn)。納米SiO<,2>因具有納米材料的大比表面積和比表面能，在吸附材料領(lǐng)域以及制備摻雜薄膜方面的應(yīng)用很有前景。第一章為前言綜述部分，第二章至第八章為實(shí)驗(yàn)部分。 (1)第一章，闡述了新型發(fā)光量子點(diǎn)的定義、結(jié)構(gòu)、特征、能念、發(fā)光性質(zhì)以及能量通

2、道等，重點(diǎn)介紹了量子點(diǎn)的合成與修飾以及量子點(diǎn)作為光學(xué)傳感器的原理和應(yīng)用。同時(shí)介紹了納米SiO<,2>的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用以及摻雜的研究現(xiàn)狀。 (2)第二章，選擇鉍試劑Ⅱ作為硫化鎘量子點(diǎn)的修飾劑，合成了表面修飾的量子點(diǎn)，進(jìn)行了紅外光譜、透射電子顯微鏡、吸收光譜和熒光光譜的表征。利用其有效官能團(tuán)與銀離子作用，導(dǎo)致修飾的量子點(diǎn)的熒光增強(qiáng)作用，建立了測定銀離子的方法，開發(fā)了新型的銀離子的傳感器，而且探討了銀離子與修飾的量子點(diǎn)的反應(yīng)機(jī)理，優(yōu)

3、化了實(shí)驗(yàn)條件，對(duì)實(shí)際樣品中的銀離子進(jìn)行了測定，線性范圍為0.01-5.0 μmol L<'-1>，相關(guān)系數(shù)為0.9993，檢測限達(dá)到1.6μmol L<'-1>，對(duì)實(shí)際水樣的分析獲得了較為滿意的結(jié)果。 (3)第三章，用L-半胱氨酸作為修飾劑合成了功能化的CdS量子點(diǎn)，并利用DNA的加入對(duì)其共振光散射光譜的影響建立了超靈敏測定DNA的方法。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，該方法對(duì)于小牛胸腺DNA和鯡魚精DNA的線性范圍分別為20～700 ng

4、mL<'-1>和30～800 ng mL<'-1>。檢測限分別達(dá)到1.5 ng mL<'-1>和1.9 ng mL<'-1>。與傳統(tǒng)的共振光散射方法比較，該方法快速、靈敏度高。 (4)第四章，采用光譜法，包括熒光光譜、吸收光譜等研究了量子點(diǎn)硫化鎘-吖啶橙-DNA三元體系的反應(yīng)機(jī)理。發(fā)現(xiàn)，染料吖啶橙與量子點(diǎn)之間不止是能量轉(zhuǎn)移的關(guān)系，而是相互猝滅。研究了體系能量轉(zhuǎn)移和形成基念復(fù)合物等問題。DNA的加入可以顯著增強(qiáng)量子點(diǎn)硫化鎘-吖啶橙

5、的熒光強(qiáng)度，掘此建立了測定DNA的新方法，線性范圍為60-4000 ng mL<'-1>，相關(guān)系數(shù)為0.9995，檢測限達(dá)到4.39 ng mL<'-1>。 (5)第血章，采用光譜法研究了有機(jī)染料與疏基乙酸修飾的硫化鎘量子點(diǎn)之問的相互作用。研究結(jié)果，吡噦紅與CdS之間作用形式是染料聚集在CdS的表面使得CdS不易聚集，但同時(shí)也降低了CdS的發(fā)光的量子效率；羅丹明B、羅l丹明6G、丁基羅丹明B均與cdS之間存在能量轉(zhuǎn)移，位阻效應(yīng)使

6、得能量轉(zhuǎn)移效率最高的BRhB的相對(duì)熒光強(qiáng)度增大最??；中性紅與CdS的能量轉(zhuǎn)移效率更高，同時(shí)推測可能使CdS-TGA上的-COOH與部分NR的-NH<,2>發(fā)生偶聯(lián)導(dǎo)致粒子變大而發(fā)生熒光光譜的紅移；番紅花紅與CdS是相互熒光猝滅，可能是ST的-NH<,2>與CdS-TGA上的-COOH發(fā)生偶聯(lián)使得納米粒子變大以及二者形成基態(tài)復(fù)合物的共同作用的影響。此項(xiàng)研究有望為更深層次的研究量子點(diǎn)與染料的作用提供理論基礎(chǔ)。 (6) 第六章，研究了聚合物，

7、殼聚糖和聚乙烯亞胺修飾的量子點(diǎn)作為Cu<'2+>傳感器。通過熒光光譜，吸收光譜以及TEM等分析手段，初步探討Cu<'2+>猝滅聚合物的機(jī)理，有望提供一種新的金屬離子的傳感器。 (7)第七章，用納米SiO<,2>作為吖啶橙的分散劑和穩(wěn)定劑，測定了小牛胸腺DNA，獲得很好的選擇性和靈敏度，并與共振光散射法相比較，具有更好的抗干擾能力以及更好的穩(wěn)定性。DNA的加入顯著增強(qiáng)了AO的熒光，增強(qiáng)的信號(hào)強(qiáng)度與DNA的濃度有很好的線性關(guān)系，線性

8、范圍為0.66-55.60μg mL<'-1>，相關(guān)系數(shù)為0.9996，檢測限達(dá)到15 ng mL<'-1>。 (8)第八章，采用溶膠凝膠法制備了染料羅丹明B、羅丹明6G、中性紅、吖啶橙摻雜的SiO<,2>薄膜，通過對(duì)染料在溶膠中的吸收光譜的研究，說明了染料在溶膠中的形成氫鍵的行為以及激發(fā)態(tài)類型的判斷。通過比較染料在水溶液、乙醇溶液、溶膠狀態(tài)以及成膜后的熒光光譜分析，推斷了酯化反應(yīng)以及二氧化硅三維網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同染料摻雜的影響，有望為