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荧光金纳米团簇(AuNCs)具有生物兼容性好,光稳定性强,发光速率快等优点,可以被用于生物荧光成像等方面,从而引起了生物、化学、材料等领域的科学工作者的关注。虽然人们在探索新的的合成方法和提高其荧光强度做出了许多重要突破,但是目前AuNCs的荧光量子产率与传统的荧光材料相比还很低,而且人们对AuNCs的发光机理的理解也不够全面。本文以谷胱甘肽(GSH)包裹的AuNCs为研究对象,利用荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和基于同步辐射的X射线吸收精细结构(XAFS)技术对两种常用的增强AuNCs荧光方法(聚集发光和其他金属离子掺杂)进行研究。主要内容包括:(1)不同pH下合成的AuNCs的荧光性质研究。我们发现溶液的pH不同,得到产物也不同,这些产物的荧光性质也不相同。TEM的尺寸和形貌分析显示,在pH =1.6、pH = 3.1、pH =11.9和pH =12.8都有不同尺寸的AuNCs生成,而pH = 7.1时检测不到Au NCs的存在;同时不同pH的反应溶液中生成的Au NCs的聚集程度也不相同,在酸性条件下生成的AuNCs容易聚集,而在碱性条件下生成的Au NCs则有良好的分散性,不易聚集。通过XPS和XAFS的进一步分析发现,在酸性条件下不利于AuNCs金核的生长,但是当反应溶液的pH接近GSH的pKa2值时,有Au-Au键生成;而碱性条件下更有利于AuNCs金核的生长,从而表现出不同的荧光性质。(2)pH对已合成的AuNCs荧光性质的影响。实验中我们选取了在碱性条件下生成的(pH=11.9)、谷胱甘肽包裹的纳米金团簇(GS-AuNCs),并且在溶液中分散存在的样品溶液作为研究对象,通过不断的改变溶液的pH(从碱性到酸性再到碱性),利用荧光光谱和TEM去观察样品溶液的荧光性质和聚集形态的变化。结果发现,GS-AuNCs在溶液中的聚集确实会使其荧光增强,并且改变其荧光发射峰的位置,发生蓝移;但是GS-AuNCs在溶液中的过度聚集会产生沉淀,最终导致荧光强度的减弱。(3)其他金属掺杂对Au25(SG)18团簇荧光性质的影响。实验中以稳定的Au25(SG)18为研究对象,用Ag+、Pd2+和Pt4+进行掺杂。通过荧光光谱发现,这三种离子的掺杂结果都不相同,Ag+的掺杂会使得Au25(SG)18的荧光增强,而Pd2+和Pt4+的掺杂会使Au25(SG)18在溶液中聚集、沉淀,使荧光减弱。结合XPS,我们发现其他金属掺杂会使Au25(SG)18的价态发生变化,而荧光性质的改变可能就是由于Au25(SG)18电子结构改变引起的。希望本课题的工作成果能够为AuNCs合成方法的优化以及荧光量子产率的提高提供一定的帮助。