以提高熒光強度為導向納米材料的合成及應用.pdf

1、熒光金屬納米簇（nanoclusters，NCs）和碳量子點（carbon dots，CDs）作為兩類新型熒光納米材料，與半導體量子點和稀土金屬摻雜材料相比，具有光物理性好、表面易修飾以及熒光性質可調節(jié)等優(yōu)點，廣泛應用在物質檢測、納米醫(yī)學和細胞成像等領域。目前研究最多為熒光Cu NCs和熒光CDs，但是它們均存在熒光強度弱的問題。本文提出以提高熒光強度為導向合成熒光納米材料的方法，圍繞熒光Cu NCs和CDs存在的弱熒光的問題展開研究，

2、利用元素摻雜、聚集誘導等策略制備了高熒光的Cu NCs和CDs，分別考察其熒光性能、結構、穩(wěn)定性，并將其作為熒光探針用于重金屬離子的檢測和溫度傳感。
　　本研究主要內容包括：⑴采用生物小分子-谷胱甘肽為穩(wěn)定劑和還原劑，基于弱熒光的Cu NCs，首次合成了高熒光的Cu/Ag雙金屬納米簇（bimetal nanoclusters，BNCs），并成功的將其運用于溫度傳感。在Cu NCs的基礎上引入Ag+后，與Cu NCs相比，Cu/Ag

3、 BNCs的熒光強度增加了9倍左右，其熒光發(fā)射峰發(fā)生了藍移，由620 nm藍移至604 nm。通過透射電子顯微鏡對合成的Cu/Ag BNCs進行表征，結果表明其平均粒徑為1.4nm。X-射線光電子能譜分析（XPS）可知，Ag+和Ag0在合成的產物中是共同存在的。Cu/Ag BNCs具有抗高離子強度和陽離子特性，同時表現出對溫度的敏感性。⑵還原型谷胱甘肽（L-GSH）保護的非貴金屬銅納米簇（Cu NCs@GSH）體系熒光強度較弱，利用聚集

4、誘導原理改善了Cu NCs弱熒光的現象，并基于陽離子聚集誘導發(fā)光（Aggregation Induced Emission，AIE）現象，建立了檢測Pb2+的分析方法。Pb2+濃度在200-700μmol/L范圍內，熒光強度與濃度呈現良好的線性關系，檢出限為106μmol/L，常見金屬離子不干擾Pb2+的測定。本方法簡單快速，并具有很高的選擇性，可實現對Pb2+的可視化定性檢測。⑶以色氨酸為原料制備熒光CDs，通過摻雜金屬元素Fe3+成

5、功的解決了CDs存在的弱熒光問題，合成的熒光Fe-CDs與CDs相比，其熒光強度增強了11倍左右。通過XPS數據分析，Fe3+的化合價并沒有發(fā)生變化，結合多種表征分析，摻雜的Fe3+以配位的方式參與反應。合成的熒光Fe-CDs具有優(yōu)越的發(fā)光性能及穩(wěn)定性，在高濃度的常見的陽離子和陰離子溶液中均可穩(wěn)定存在。更值得關注的是，合成的熒光Fe-CDs在有機相中會發(fā)生溶劑效應，特別是在乙二胺中。在水溶液中，紫外燈下可觀察到熒光 Fe-CDs發(fā)射藍色