Mn:ZnS QDs的修饰及其在环境和生物检测中的分析应用

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量子点(Quantum dots,QDs)是一种新型纳米材料,具有独特的光学性质,其合成方式简易,耗费低,应用于检测中具有高选择性、高灵敏度且快速方便的优势,因此在生物检测、环境监测、医学医疗等领域都有着广泛的应用与前景。本论文采用水相合成法制备了两种不同表面修饰的Mn掺杂Zn S量子点(Mn:Zn S QDs),分析了其RTP性质并构建了三种磷光传感复合体系,扩展了Mn:Zn S QDs的应用范围。主要研究内容如下:(1)采用水相合成法制备了硫鸟嘌呤(Thioguanine)修饰的Mn掺杂Zn S量子点(TG-Mn:Zn S QDs),通过透射电镜、FT-IR及XPS等方法对其形貌结构及表面基团进行了表征,并探讨了室温磷光条件下TG-Mn:Zn S QDs对重金属离子的选择性以及Pt4+对TG-Mn:Zn S QDs的磷光猝灭效应。实验结果表明,TG-Mn:Zn S QDs磷光传感器对Pt4+具有良好选择性,Pt4+浓度在0.6~2.0μg/m L范围内与TG-Mn:Zn S QDs的磷光猝灭程度呈良好的线性关系,样品检测限为0.31μg/m L。该检测方法简便且灵敏度高,可适用于水样品中对Pt4+含量的测定。(2)采用水相合成法制备了三聚磷酸钠(STPP)修饰的Mn掺杂Zn S量子点(STPP-Mn:Zn S QDs),通过透射电镜、FT-IR及XPS等方法对其形貌结构及表面基团进行了表征,探讨了室温磷光条件下STPP-Mn:Zn S QDs对Fe3+和盐酸多巴胺的磷光传感效应,并基于Fe3+吸附的STPP-Mn:Zn S QDs构建了一种检测盐酸多巴胺的开-关型磷光传感器。实验结果表明,Fe3+可以有效猝灭STPP-Mn:Zn S QDs的磷光强度,样品检测限为2.69μM,在Fe3+吸附的STPP-Mn:Zn S QDs复合体系中添加盐酸多巴胺,量子点的磷光由于表面的Fe3+与盐酸多巴胺的络合而被恢复,盐酸多巴胺的样品检测限为1.85μM。该检测方法检出范围宽,样品检测限较低,具有良好的灵敏度、选择性和快速响应性,对水环境样品中Fe3+和盐酸多巴胺的检测有一定的应用价值。(3)探讨了室温磷光条件下STPP-Mn:ZnS QDs对Pb2+和间苯二胺的磷光传感效应,并基于Pb2+吸附的STPP-Mn:Zn S QDs构建了一种检测间苯二胺得开-关型磷光传感器。实验结果表明,Pb2+可以有效猝灭STPP-Mn:Zn S QDs的磷光强度,样品检测限为2.28μM,在Pb2+吸附的STPP-Mn:Zn S QDs复合体系中添加间苯二胺,量子点的磷光由于表面的Pb2+与间苯二胺的螯合而被恢复,间苯二胺的样品检测限为0.022μM。STPP-Mn:Zn S QDs作为磷光传感器可应用于对水环境样品中的Pb2+和间苯二胺的定量检测,检出范围较宽,检测限低且具有高灵敏度和良好的选择性,对Pb2+和间苯二胺的检测分析有一定的应用价值。
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