基于金纳米簇的荧光探针设计及传感应用研究

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金纳米簇(Au NCs)具有光稳定性好、响应快速灵敏、毒性小、成本低、操作简单等优点,成为传感应用中的优选荧光探针。另外,碳点(CD)因具有荧光量子产率高、细胞毒性低以及制备条件温和等优点也受到极大关注。不少研究者将碳点和金纳米簇结合形成双发射荧光探针(CD-Au NCs),以消除单一荧光探针易受外界环境影响的缺点,开辟了荧光探针新道路。在此论文中,我们分别设计了基于Au NCs的“关-开”模式荧光探针和双发射荧光探针,实现了对阴离子Cl O-和HSO3-以及四环素类药物(TCs)的传感,具体研究内容如下:(1)采用一锅合成法合成了一种粒径超小、分散均匀、荧光性质稳定且发黄色荧光的Au NCs,并用Au NCs作为荧光探针,实现了在水溶液中对Cl O-的选择性响应,检出限为2.03×10-6M。另外,以Au NCs-Cl O--HSO3-为基础,设计了“关-开”模式荧光探针,实现了在水溶液中对HSO3-的选择性响应,响应浓度线性范围为2×10-6~2×10-5M,检出限为2.12×10-7M。(2)采用水热法合成了荧光性质稳定发强蓝色荧光的碳点,然后将碳点和金纳米簇混合得到双发射荧光探针(CD-Au NCs)。考察p H值对CD-Au NCs的荧光性能影响时,发现CD-Au NCs在p H 6时荧光强度达到最强,并在此p H值条件下CD-Au NCs对四环素的响应最好。实验结果表明,探针响应四环素的浓度线性范围为7.4×10-7~1.1×10-4M,检出限为1.5×10-7M,且对四环素的响应选择性良好。另外,实验比较了双发射荧光探针和单一CD或单一Au NCs探针对TC的响应性能,发现双发射荧光探针响应TC的浓度线性范围更宽,灵敏度更高。将双发射荧光探针CD-Au NCs用于药片中四环素含量的检测,测得样品的加标回收率为102%,为CD-Au NCs应用于实际样品中四环素含量的检测提供了可能。
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