【摘 要】
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硫化氢(H2S)是一种致命的、具有臭鸡蛋气味的毒性气体。食品中含量较高的H2S通常会损害食品风味,对人体造成危害。同时,H2S作为一种内源性气体信号分子,具有一定生理作用,与心脏病、老年痴呆和唐氏综合症等疾病有关。目前有电化学发光法、化学发光法、表面增强拉曼法等方法用于H2S的检测,但是都有一定局限性。因此,仍然有必要开发出高灵敏和高选择性的方法。近年来,新型无机钙钛矿量子点以优异的物理和光学性能
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硫化氢(H2S)是一种致命的、具有臭鸡蛋气味的毒性气体。食品中含量较高的H2S通常会损害食品风味,对人体造成危害。同时,H2S作为一种内源性气体信号分子,具有一定生理作用,与心脏病、老年痴呆和唐氏综合症等疾病有关。目前有电化学发光法、化学发光法、表面增强拉曼法等方法用于H2S的检测,但是都有一定局限性。因此,仍然有必要开发出高灵敏和高选择性的方法。近年来,新型无机钙钛矿量子点以优异的物理和光学性能引起了人们的广泛关注,它们主要应用在发光器件和太阳能电池领域,但在其他领域如分析检测方面的应用报道较少,主要是由于其在水中的稳定性极差且容易团聚形成沉淀。基于上述分析,本论文将聚焦高水溶性且高水稳定性新型无机钙钛矿量子点的制备及其在H2S检测方面的应用,拓展其在食品以及生物分析领域的应用,主要研究内容如下:(1)构建了一种基于卤化铅钙钛矿量子点的荧光传感器并用于H2S的高灵敏检测。通过将水稳定性极差的卤化铅钙钛矿量子点(CsPbBr3 QDs)与聚乙二醇-聚己内酯(PEG-PCL)嵌段共聚物封装在一起制备出在水溶液中稳定且水溶性好的新型无机钙钛矿量子点(CsPbBr3@PEG-PCL纳米颗粒)。研究表明其在水中15天后可以保留其初始荧光强度的99%,且具有良好的分散性。基于目标物(H2S)存在可以破坏CsPbBr3@PEG-PCL纳米颗粒的光学性能使得体系的荧光强度降低的特性构建了一种高灵敏的H2S荧光传感器,体系的荧光信号与H2S浓度在0-32.00μM范围内具有良好的线性关系,检出限(LOD)为37.65 n M。该传感器可以准确检测出葡萄酒样品中以及细胞和斑马鱼中H2S含量。(2)开发了一种基于卤化铅钙钛矿量子点的光热传感器并应用于H2S的检测。利用一种宿主-客体相互作用策略,通过磺基丁基醚-β-环糊精(SBE-β-CD)的包封来钝化钙钛矿的表面配体,从而获得了在水溶液中稳定且水溶性好的新型无机钙钛矿量子点(CsPbBr3@SBE-β-CD纳米颗粒)。研究表明其在水中3 h后仍可以保留其初始荧光的100%,且具有良好的分散性。该纳米颗粒可以作为光热探针,与H2S发生反应生成具有高光热效应的物质。在808 nm激光照射下,用温度计作为信号读出装置,通过测量体系的温度变化值对H2S定量分析。温度变化值与H2S浓度在1.0-6000.0μM范围内呈良好的线性关系,LOD为0.50μM。该传感器可实现对水介质(例如啤酒和成年斑马鱼的器官)中H2S的定量检测。
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