基于金納米結(jié)構(gòu)新型傳感器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究

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1、中圖分類號(hào)：O69單位代碼：11414學(xué)號(hào)：2013216541題目基于金納米結(jié)構(gòu)新型傳感器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究專業(yè)或領(lǐng)域化學(xué)工程研究方向油田化學(xué)與工程專業(yè)碩士生馬倩指導(dǎo)教師汪樹(shù)軍教授現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)師張洪艷副研究員入學(xué)時(shí)間：2013年9月論文完成時(shí)間：2016年5月碩士專業(yè)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明鄭重聲明：本碩士專業(yè)學(xué)位論文是作者個(gè)人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他個(gè)人和集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的研究成果，也不包含為獲得中國(guó)石油大學(xué)或者其它單位的學(xué)位或證書(shū)所使用過(guò)的材料。對(duì)本研宄做出貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在論

2、文中做了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者和導(dǎo)師完全意識(shí)到本聲明產(chǎn)生的法律后果并承擔(dān)相應(yīng)責(zé)任。－＾６．作者簽名：旯憤日期：－導(dǎo)師簽名：：爲(wèi)々爹續(xù)日期ｙ＾ｌｂＣ碩士專業(yè)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者及指導(dǎo)教師完全了解中國(guó)石油大學(xué)（北京）學(xué)位論文版權(quán)使用的有關(guān)規(guī)定：，使用方式包括但不限于學(xué)校有權(quán)保留并向有關(guān)部門(mén)和機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子版；學(xué)；允許學(xué)位論文被查閱和借閱校可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編學(xué)位論文。；可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索。

3、本學(xué)位論文屬于保密范圍，保密期限ｉ年，解密后適用本授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者如需公開(kāi)出版學(xué)位論文的部分或全部?jī)?nèi)容，必須征得導(dǎo)師書(shū)一（面同意，且須以中國(guó)石油大學(xué)北京）為第署名單位。作者簽名：：日期４＿導(dǎo)師簽名：勢(shì)日期：ｙ／、ｍ－－？；ｉ摘要摘要貴金屬納米材料因其表面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)，介電限域效應(yīng)等使其具有獨(dú)特的光學(xué)，電學(xué)，力學(xué)及催化特性，在化學(xué)傳感器和生物免疫分析等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。眾多的貴金屬納米材料中，金納米材料由于具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性是在各領(lǐng)域中應(yīng)用最多的材料之一。本文通過(guò)在金納米顆粒的表面修飾與靶向目標(biāo)分子結(jié)合的物質(zhì)，設(shè)

4、計(jì)信號(hào)放大和適宜的傳感思路，利用分子識(shí)別與光學(xué)信號(hào)檢測(cè)機(jī)制，發(fā)展了基于表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)（surface-enhancedRamanscattering,SERS）的SERS活性基底和表面等離子共振（surfaceplasmonresonance,SPR）的新型傳感芯片分別用于持續(xù)性環(huán)境污染物五氯苯酚(pentachlorophenol,PCP)及脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)的高靈敏檢測(cè)。首先，制備了金納米結(jié)構(gòu)的SERS基底，采用內(nèi)標(biāo)法實(shí)現(xiàn)了超純水和自來(lái)水中對(duì)PCP高靈敏檢測(cè)，最低檢測(cè)濃度為0.26μg/L。在超純水體系中，PCP在0-10

5、0μM濃度范圍內(nèi)，內(nèi)標(biāo)SERS光譜峰強(qiáng)度與PCP濃度的Log值呈現(xiàn)了良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)為0.9815，結(jié)果表明，該傳感器具有良好的選擇性、穩(wěn)定性和可重復(fù)利用性，且其檢測(cè)限遠(yuǎn)低于美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局對(duì)于PCP所允許的最大污染濃度。其次，將能與LPS特異性識(shí)別的特定序列肽鏈通過(guò)巰基乙酸共價(jià)偶聯(lián)在SPR的金膜表面。制備出對(duì)LPS特異性識(shí)別的SPR傳感芯片，在超純水及血清體系中，-14-14-11實(shí)現(xiàn)了對(duì)LPS高靈敏檢測(cè)，最低檢測(cè)濃度為10mol/L。并在10-10mol/L范圍內(nèi)SPR強(qiáng)度與LPS濃度的Log值呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.99以上，且該芯

6、片對(duì)同類物質(zhì)具有較好的選擇性，達(dá)到了LPS實(shí)際檢測(cè)的需要。關(guān)鍵詞：金納米顆粒；表面增強(qiáng)拉曼散射；表面等離子共振；五氯苯酚；脂多糖-II-ABSTRACTDesignandapplicationofanewtypeofsensorbasedongoldnanostructureABSTRACTNobelmetalnanomaterialsdisplayuniqueoptical,electrical,mechanicalandcatalyticpropertiesduetotheexcellenteffectofthesurface,sizeanddielectricc

7、onfinement.Theyhavebeenwidelyusedinthechemicalanalysis,immunoassay,biologicalsensingandsoon.Goldnanomaterialswereusedwidelyinvariousfieldsbecauseofitsgoodbiocompatibilityandstability.Inthispaper,wedevelopthesurfaceenhancedRamanscattering(SERS)activesensorandanewsurfaceplasmonre