高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒的制備、表征及其在重金屬離子檢測中的應用

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1、學校代碼：10255學號：2110449高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒的制備、表征及其在重金屬離子檢測中的應用Polymer-stabilizedNobleMetalNanoparticles：Synthesis，CharacterizationandApplicationinDetectionofHeavy專MetalIons二零一四年一月東華大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：我恪守學術道德，崇尚嚴謹學風。所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中己明確注明和引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品及成果的

2、內(nèi)容。論文為本人親自撰寫，我對所寫的內(nèi)容負責，并完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：芬龠欠日期：弘,lq-年』月夕日東華大學學位論文版權使用授權書學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱或借閱。本人授權東華大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。本學位論文屬于保密口，在——年解密后適用本版權書。不保密口。學位論文作者簽名：欹竹欠El期：矽似年1月7日指導教師簽名：更所知日期：加I忤f月

3、甲日O高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒刪備、表征及其在重金屬離子刪中的應用高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒的制備、表征及其在重金屬離子檢測中的應用摘要重金屬廣泛分布于自然界中，它的存在給人類生活帶來的影響是雙重的，既在某些領域發(fā)揮著其獨有的特性，造福人類，而另一方面重金屬的使用過度或不當會造成環(huán)境污染，尤其是對水資源造成的污染。因此，加強對水溶液中的重金屬的監(jiān)測是隨著工業(yè)的發(fā)展所必需的技術研究。目前，基于金、銀納米顆粒檢測重金屬離子的檢測體系己成為生物納米研究領域的一個研究熱點。本課題系分別以第五代聚酰胺．胺樹狀大分子(generation5Polyamidoaminedend

4、rimer，G5PAMAMdendrimer)和丫一聚谷氨酸(丫．Polyglutamicacid)作為銀納米顆粒和金納米顆粒穩(wěn)定的模板，構建用于水溶液中重金屬檢測的傳感器。利用所加入的重金屬離子與溶液中的金、銀納米顆粒之間的相互反應或螯合作用，從而使納米顆粒的尺寸發(fā)生改變，導致使金、銀納米顆粒特有的表面等離子共振峰(SurfacePlasmonResonance)發(fā)生變化，使得納米粒子溶液的顏色發(fā)生改變，最終實現(xiàn)肉眼觀測和定量檢測水溶液中特定重金屬離子的含量。O高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒的制備、表征及其在重金屬離子檢測中的應用(1)利用PAMAM樹狀大分子作為穩(wěn)定

5、劑，通過還原法制備銀納米顆粒。該方法制備得到的銀納米顆粒([(Ago)loo—G5．NH2])具有良好的穩(wěn)定性，且粒徑較小。由于汞離子的電勢高于銀單質，因此兩者相互接觸時，銀納米顆粒中的銀單質會與汞離子間發(fā)生氧化還原的作用，從而導致整個銀納米顆粒粒徑變小，并發(fā)生顏色的變化(從黃色變?yōu)闊o色)。因此，可以利用這一氧化還原作用建立一種基于G5PAMAM樹狀大分子穩(wěn)定的銀納米顆粒比色檢測水溶液中汞離子的方法。研究表明，本文中所合成的[(Ago)100_G5．NI-12]可以實現(xiàn)肉眼檢測水溶液中的汞離子，并可以利用紫外分光光度計定量檢測10．10000gg／mL的汞離子，最低

6、檢測限為0．7lag／mL，且[(Ago)100—G5．yI-12]對汞離子具有良好的特異性，在有其他離子的干擾條件下也可以檢測到汞離子的存在。該體系較高的靈敏度、良好的特異性以及材料本身高度的穩(wěn)定性保iiET[(Ago)ioo．G5．NH21對水溶液中汞離子檢測效果。(2)以1，．聚谷氨酸作為穩(wěn)定劑，利用硼氫化鈉(NaBH4)作為還原劑制備得到穩(wěn)定的金納米顆粒。由于聚谷氨酸含有豐富的羧基，當加入三價鉻離子時，聚谷氨酸上的羧基由于三價鉻離子的存在而相互靠近，從而使1，．聚谷氨酸穩(wěn)定的金納米顆粒發(fā)生聚集，導致溶液顏色發(fā)生明顯改變(從酒紅色變?yōu)樽仙?，并發(fā)生紫外吸收的變

7、化。因此，我們可以根據(jù)其SPR紫外吸收值的變化與三價鉻離子濃度的關系建立一種水溶液中三價鉻離子的檢測方法。研究表明，該方法所得到的Y—PGA．AuNPs具有良好的穩(wěn)定性，TTO高分子穩(wěn)定的貴金屬納米顆粒洲備、表征及其在重金屬離子刪中的應用可以在常溫環(huán)境下長期保存，且TEM測試結果表明其粒徑較小，保證了其檢測的靈敏度，可以在三價鉻離子濃度為90ng／mL及以上實現(xiàn)肉眼檢測。由于三價鉻離子可以使金納米顆粒聚集，可利用SPR紫外吸收值的變化定量檢測濃度在O．5．140ng／mL的水溶液中的三價鉻離子。得到的檢測限為0．2ng／mL?？梢?，該方法是一種簡單、快速、方便的