【摘 要】
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金属纳米团簇(Metal nanoclusters,MNCs)由于其独特的光学性质和良好的生物相容性,在生物传感、化学催化和体内成像等领域已经取得了很多令人满意的研究成果。目前有很多关于荧光纳米簇的合成方法,有些荧光纳米簇,特别是金、银贵金属荧光纳米簇的合成步骤相对复杂,且合成条件相对苛刻,合成的纳米簇稳定性较差,限制了其在各个领域的应用。与它们相比,铜纳米团簇(CuNCs)具有相似的光学特性和生
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金属纳米团簇(Metal nanoclusters,MNCs)由于其独特的光学性质和良好的生物相容性,在生物传感、化学催化和体内成像等领域已经取得了很多令人满意的研究成果。目前有很多关于荧光纳米簇的合成方法,有些荧光纳米簇,特别是金、银贵金属荧光纳米簇的合成步骤相对复杂,且合成条件相对苛刻,合成的纳米簇稳定性较差,限制了其在各个领域的应用。与它们相比,铜纳米团簇(CuNCs)具有相似的光学特性和生物相容性,另外,铜的来源更为广泛,储量更丰富而且价格相对便宜,这为研究铜簇的合成及其实际应用提供了更具有吸引力的优势。基于以上介绍,本课题主要以铜簇的合成及荧光分析为研究对象,开展了以下两部分工作:1.采用水热法,以抗坏血酸(AA)为还原剂,聚乙烯比咯烷酮(PVP)为稳定剂,制备呈蓝色发光的CuNCs,发光中心峰值为422 nm,并利用谷胱甘肽(GSH)对合成的CuNCs进行表面修饰,然后对其组成、光学性质进行了表征和研究。结果显示,经GSH表面处理后的CuNCs荧光强度更高,稳定性也有明显的提高。由于GSH具有丰富的表面官能团,不仅赋予CuNCs优异的水溶性和光稳定性,而且还可以像“钳子”一样锚定Eu3+,以此合成的GSH-CuNCs/Eu3+探针可以与检测物2,6-吡啶二甲酸(DPA)结合。其中DPA作为“天线分子”可以敏化Eu3+的特征发射,GSH-CuNCs的荧光强度保持不变作为内标,因此I617/I422值随着DPA浓度的增大而增大,在0-14μmol·L-1浓度范围内具有良好的线性关系,检出限低至8 nmol·L-1。基于此构建了纸基传感器,利用智能手机色彩分辨APP可以实现对DPA的可视化检测,这为即时检测开辟了广阔的应用前景。2.通过利用金属有机框架(MOFs)的多孔结构,一锅法成功将GSH保护的CuNCs封装在ZIF-8中,从而提高其稳定性和发射强度。嵌入ZIF-8后,CuNCs的荧光强度﹑荧光寿命以及稳定性得到显著的提高,这主要归因于限制发射增强,类似于溶液中荧光物质的聚集诱导发射增强。然后,利用CuNCs@ZIF-8复合材料构建了一种化学传感器,成功应用于次氯酸(HCl O)的选择性检测,具有重要的研究意义。
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