贵金属纳米颗粒在分子逻辑门和生物传感中的研究与应用

发布时间：2021-12-23 13:40

　　在现代科学中，纳米技术不断与化学、生物、物理和医学发展超灵敏检测和成像等方法结合，并在分析化学或生命科学领域发挥越来越重要的作用。贵金属纳米颗粒不仅可用于构建和完善新颖的传感器设备，而且可在电化学传感器与生物传感器等方面发挥极其重要的作用。使用贵金属纳米颗粒不仅可以提高传感器的灵敏度、降低检测限、更有可能完成一些其他材料所不能完成的任务。因此，贵金属纳米颗粒在生物传感中具有潜在的意义和广阔的应用前景。分子逻辑门可以用于发展分子水平的自动控制的化学体系和计算机，因而目前受到广泛关注。分子逻辑器件具有尺寸小、存储量大、反应速度快和便于设计等优点，其中，金纳米颗粒（AuNPs）以其独特的光学性质﹑小尺寸效应、表面效应和优良的生物亲和性，在纳米器件、生物传感器等领域显示了其独特的价值。本论文利用金属纳米材料在生物传感器领域开展了几个研究工作，主要研究工作如下：1.基于H2O2-调节AuNPs形成过程中的等离子体光学变化，我们发现了一种浓度依赖、不连续的、类似电子学中脉冲方波的比色现象，并将该现象命名为化学比色方波。利用体系中的Ag+浓度或者pH值的变化，我们观察到不连续的比色信号的改变（蓝色-... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

LSPR产生的示意图

离子体激元体激元（Surface Plasmon Plaritons，SPPs）是指能以在金属与介电体的界面进行传播的电磁表面波[ 6]的界面发生全反射，那么金属膜内的等离子体将被也将沿着界面的方向进行传播。将偏振光的激发角等离子体与偏振光会发生共振，这便是传统的表面）。SPPs能在表面达到场强的最大值，但在垂直于界SPR可以将对光的控制从三维降低到一维，从而实在纳米尺度上则可以实现电磁场的增强。表面等离重大发现是表面增强拉曼散射（SERS）[17]。通过质的改变，进而控制对光波的效果，这也为调控电金属纳米结构带有的等离子体光学性质在光学传感[[20]、太阳能电池[21]，、生物标记[22]、医学成像[23]、景非常广泛，这些功能与金属纳米结构同光之间的振息息相关。

此AuNPs在许多方面都具有广泛的应用[25-28 ]（图1.3）。在比色检测中，AuNPs的消光系数比常见的有机生色团更大[29 , 30]，并且比有机染料要高3到5个数量级[ 31]，所以，AuNPs在极低浓度下就能实现肉眼的可视检测，但有机染料只能在微摩尔浓度下才能实现。AuNPs明显的颜色变化取决于表面等离子体共振的影响[32 ]。由于AuNPs不仅可以检测到与其分散度密切相关的强吸收峰，若AuNPs聚集后则会出现相应的聚集状态的强的吸收峰，因此，在检测中，AuNPs具有广泛的应用[ 25, 33,34]。图 1.3 基于 AuNPs 性质的检测应用体系。目前


本文编号：3548584