氧化鋅量子點(diǎn)的表面修飾及其在分析檢測中的應(yīng)用.pdf

1、量子點(diǎn)作為一種新型的納米發(fā)光材料，常常作為熒光標(biāo)記物用于生物傳感和細(xì)胞成像，而氧化鋅量子點(diǎn)與傳統(tǒng)量子點(diǎn)相比，不僅具有傳統(tǒng)量子點(diǎn)的優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)，還具有環(huán)境友好、無毒的性質(zhì)，因此可以將其應(yīng)用于環(huán)境、食品和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。對氧化鋅量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾，使氧化鋅量子點(diǎn)在水溶液中保持穩(wěn)定，能夠極大地促進(jìn)其在水樣及生物樣品中分析檢測中的使用。本文通過對氧化鋅量子點(diǎn)進(jìn)行表面修飾，使其能夠在水溶液中穩(wěn)定保存，且保有良好的熒光特性，并將其應(yīng)用于分析化學(xué)領(lǐng)域，構(gòu)

2、建新型傳感器。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.基于聚乙烯亞胺修飾的氧化鋅量子點(diǎn)構(gòu)建熒光方法間接測定白酒的酒精度
　　在本研究中，通過兩步法合成了能夠很好的分散在乙醇溶液中的聚乙烯亞胺修飾的氧化鋅量子點(diǎn)。并利用紫外吸收光譜、熒光光譜、紅外光譜、高分辨透射電鏡和場發(fā)射掃描電鏡對聚乙烯亞胺修飾的氧化鋅量子點(diǎn)進(jìn)行了表征。聚乙烯亞胺修飾的氧化鋅量子點(diǎn)在最佳激發(fā)（激發(fā)波長為355 nm）下發(fā)射黃綠色的熒光（最佳發(fā)射波長為527 nm）。在本

3、研究工作中，利用聚乙烯亞胺修飾的氧化鋅量子點(diǎn)在水中和乙醇中的熒光性質(zhì)不同的原理，構(gòu)建了測定酒精度的熒光方法。隨著水分的增加，該量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度逐漸降低，該熒光方法在酒精度為20%-60%的范圍內(nèi)有一線性關(guān)系，能夠檢測實(shí)驗(yàn)室的人工樣品，同時(shí)，利用該方法檢測市場上的白酒，可以得到令人滿意的結(jié)果。
　　2.基于β-環(huán)糊精修飾的氧化鋅量子點(diǎn)構(gòu)建檢測對硝基苯酚的熒光傳感器
　　在本研究工作中，通過一種簡單的方法合成了一種水溶性較好的β

4、-環(huán)糊精修飾的氧化鋅量子點(diǎn)。合成的量子點(diǎn)的平均粒徑約為3.64 nm，能夠發(fā)射出黃色的熒光，并且利用高分辨透射電鏡、紫外吸收光譜、熒光光譜和紅外光譜對這一量子點(diǎn)進(jìn)行了表征。該量子點(diǎn)可以被設(shè)計(jì)成檢測對硝基苯酚的熒光傳感器，該熒光傳感器的檢測范圍在1.0-40μM之間，且其檢測限為0.34μM。同時(shí)，將該傳感器應(yīng)用于實(shí)際水樣的檢測，得到很好的結(jié)果。同時(shí)，對其檢測機(jī)理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)對硝基苯酚能夠和β-環(huán)糊精進(jìn)行絡(luò)合作用，同時(shí)與氧化鋅量子點(diǎn)之

5、間進(jìn)行電子轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致氧化鋅量子點(diǎn)的熒光猝滅。
　　3.基于β-環(huán)糊精修飾的氧化鋅量子點(diǎn)構(gòu)建檢測鈷離子的熒光探針
　　在本研究工作中建立了一種基于β-環(huán)糊精修飾的氧化鋅量子點(diǎn)檢測鈷離子的熒光方法，該熒光量子點(diǎn)有很強(qiáng)的黃綠色熒光并且能夠很好的分散在水溶液中，此外對其用紅外光譜、紫外光譜和高分辨透射電鏡進(jìn)行表征。研究發(fā)現(xiàn)，該量子點(diǎn)的熒光能夠被鈷離子猝滅，因此，發(fā)展了一種檢測水溶液中鈷離子的熒光探針。該熒光探針的檢測范圍是1.0-1

6、0μM，檢測限是0.34μM，并且利用該探針分析水樣中鈷離子的情況，得到滿意結(jié)果。最后對其猝滅機(jī)理進(jìn)行了討論，發(fā)現(xiàn)鈷離子的加入會引起量子點(diǎn)的聚集，進(jìn)而熒光猝滅，因此其機(jī)理有可能是聚集誘導(dǎo)猝滅。
　　4.基于聚乙二醇修飾的氧化鋅量子點(diǎn)構(gòu)建檢測銅離子的熒光傳感器
　　作為一種重要的重金屬離子，銅離子會對其他的生物造成危害，因此需要建立一種高效、靈敏和有效的檢測環(huán)境中銅離子數(shù)量的方法。在本研究工作中，首先合成了一種水溶性的聚乙二醇

7、修飾的熒光氧化鋅量子點(diǎn)，該量子點(diǎn)通過一種簡單的合成方法將聚乙二醇修飾到氧化鋅量子點(diǎn)表面，并利用熒光光譜、高分辨透射電鏡、紫外吸收光譜和紅外光譜對該量子點(diǎn)進(jìn)行了表征。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，該量子點(diǎn)的熒光能夠被銅離子猝滅，因此，發(fā)展了一種檢測水溶液中銅離子的熒光探針。該熒光探針有兩個(gè)檢測范圍分別是1.0-10μM和10-200 nm，檢測限是3.33 nM，并且利用該探針分析水樣中的銅離子濃度，可以得到滿意結(jié)果。最后對其猝滅機(jī)理進(jìn)行了討論，發(fā)現(xiàn)銅離子的