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量子点@ZIF-8复合材料制备及其荧光传感认领

作者：

羊伟康

学位授予单位：

海南大学

摘要：

量子点材料,其具有可调的发光位置、荧光稳定性,而成为新世纪备受关注的荧光传感材料。近几年,基于量子点的荧光传感器成为科研人员追逐的热点。在众多新兴的多孔纳米材料中,以金属离子或金属簇为中心,由有机交联配体连接的规则排布的金属有机骨架（MOF）材料具有可调的孔道结构、较大的比表面积和高孔隙率,被认为是极具前景的载体材料。因此,通过化学方法将量子点与金属有机框架材料（MOFs）结合制备复合材料,为扩展量子点应用范围与改善量子点荧光检测性能带来了新的思路。这种复合材料保留了量子点优异的荧光性能,又有着MOFs材料良好的吸附性能,易于加工和后续实验。因此,量子点@MOFs复合材料作为新型荧光探针的应用具有重要意义。本文以简便、快速的合成方法制备了一系列量子点@MOFs复合材料,并探究了这几种复合材料的荧光性能对各种有害物质的检测效果。具体开展的研究工作如下:（1）首先,Cd:ZnS量子点按文献方法合成,再采用原位生长法制备了Cd:ZnSQ Ds@ZIF-8复合材料,用于水体系中铜离子的检测。外壳ZIF-8的孔道位点,选择性的富集铜离子,使得荧光检测的选择性增强。Cd:ZnS QDs@ZIF-8对Cu2+的快速响应时间为1min,检出限为16 n M,可用于水样中Cu2+的检测,加标回收率为90.1～109.8%。这些结果表明,量子点与ZIF-8结合是提高荧光探针对Cu2+选择性的有效策略。（2）首先合成巯基乙酸封端的CdTe量子点,再通过原位生长方法,将量子点包入@ZIF-8复合材料,用于环境中四环素类抗生素的检测,并制作荧光试纸。在本工作中,利用Zn2+的敏化效应以及四环素和量子点的荧光内滤效应构建了一种双波长比率的荧光探针,可以快速、灵敏地检测出CTC,响应时间为1min,检测限为37 n M。CdTe QDs@ZIF-8成功地应用于检测鱼和牛奶样品中的CTC,并进一步制成荧光试纸,以方便使用。（3）通过改变表面的配体制备谷胱甘肽（GSH）封端的CdTe量子点,然后用ZIF-8包裹,做成与之前工作类似的复合材料。与之前工作的区别是,量子点表面谷胱甘肽配体与尿酸分子的相互作用构建了一种特异性识别的荧光淬灭的尿酸荧光探针。即CdTe QDs@ZIF-8的荧光在环境中低浓度尿酸存在时,荧光强度显著下降。加入尿酸后,CdTe量子点的荧光猝灭归因于光诱导电子转移效应,即量子点在受到激发后,电子从表面配体转移到尿酸分子上,降低了荧光强度。在这个机理下,可以快速、灵敏地检测出尿酸。

摘要译文

关键词：

量子点; 金属有机框架; 复合材料; 荧光传感; 铜离子; 抗生素; 尿酸

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

化学工程

导师：

潘勤鹤

中图分类号：

O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨];TB33[复合材料⑨]

学科分类号：

070302[分析化学];070306[化学生物学];081704[应用化学];081706[分子化工];070308[能源化学]

D O I：

10.27073/d.cnki.ghadu.2021.000262