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手性金纳米颗粒/量子点的可控制备及手性光学性质研究认领

作者：

温馨

学位授予单位：

燕山大学

摘要：

手性是描述一个物体不能与其镜像完全重叠的性质,普遍存在于自然界中,不论从微观尺度还是宏观世界都可以观察到手性现象。近年来,手性无机纳米材料（例如贵金属纳米颗粒和半导体量子点）由于具有独特的手性光学性质,受到了广泛的关注。因此,设计和构筑手性无机纳米材料,研究其独特的手性光学性质及应用具有很重要的意义。本论文制备了具有等离激元圆二色性（PCD）的手性金纳米颗粒和具有圆偏振发光（CPL）性质的手性半导体量子点,并对其手性光学信号的产生和调控进行深入分析和理解。研究工作主要包括以下两个方面:首先,利用硒代胱氨酸（SeCys2）作为手性诱导剂,构筑具有手性形貌的金纳米结构——带有螺旋沟槽的金纳米箭头（HeliGNAs）,产生等离激元圆二色性（PCD）信号,并研究了光照对手性结构和PCD信号的影响。结合其它一些手性小分子（含巯基和硒基的氨基酸衍生物）作为手性诱导剂对金纳米结构的手性形貌的影响,阐明了金纳米结构手性螺旋形貌的产生机制。基于贵金属纳米颗粒的表面增强拉曼散射（SERS）效应,利用制备所得的手性金纳米结构实现了对氨基酸衍生物的对映选择性识别。本研究提供了一种可控构筑手性金纳米材料的策略,并深入探究了金纳米颗粒的手性形貌的产生机制。再者,利用手性传递策略诱导非手性发光量子点产生圆偏振发光（CPL）信号。通过L/D-芴甲氧羰基-谷氨酸（L/D-Fmoc-Glu）和D-脱氧鸟苷（d G）的共组装形成的超分子水凝胶中掺杂非手性量子点,实现水凝胶体系中赋予非手性量子点CPL性质,并进一步引入钾离子（K+）研究了多元超分子体系中的手性竞争。在没有K+的情况下,量子点的诱导CPL信号受Fmoc-Glu的手性控制。随着K+引入,脱氧鸟苷在K+的稳定下形成G-四联体（G-quadruplex,G4）,量子点的CPL信号则与脱氧鸟苷的手性信号一致。本研究成功制备了具有CPL性质的量子点水凝胶,探讨了多组分体系中的手性竞争现象,进一步调控了量子点的圆偏振发光性质。

摘要译文

关键词：

手性; 金纳米颗粒; 量子点; 光学活性; 圆偏振光

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

化学

导师：

焦体峰

中图分类号：

TB383.1;TB383[特种结构材料⑨]

学科分类号：

080501[材料学];1406[纳米科学与工程]

D O I：

10.27440/d.cnki.gysdu.2022.000334