基于三角形纳米片的局域表面等离子体共振传感

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贵金属纳米材料具有独特的物理、化学性质,广泛应用于催化、传感等领域。三角形银纳米片(Ag TNPs)具有较高的表面纵横比和易调节的局域表面等离子体共振(LSPR)特性,在 LSPR传感领域引起越来越多的关注,研究者以其为探针检测各类金属离子和生物分子。本文基于三角形银纳米片的独特性质,拓展了其在光学传感方面的应用。  本研究分为三个部分:第一章总结了不同形貌和组成的贵金属纳米材料的性质和应用,三角形银纳米片的合成方法,贵金属纳米材料在检测葡萄糖和重金属离子上的应用,提出了研究设想。第二章研究了基于三角形银纳米片LSPR特性检测葡萄糖。首先利用具有模拟酶性质的金纳米粒子催化氧化葡萄糖生成双氧水,然后利用双氧水蚀刻三角形银纳米片,使Ag TNPs的LSPR峰发生蓝移,并伴随着颜色由深蓝色逐渐变为浅红色。三角形银纳米片最大吸收波长蓝移值(△λ)与葡萄糖的浓度在0.5μM-20μM范围内成正比,检测限为0.3μM。此外,我们还研究了用半胱氨酸修饰对金纳米粒子催化活性的影响,并提高了检测体系的抗干扰能力。第三章研究了基于三角形银纳米片LSPR特性检测Fe3+。首先研究了三角形银纳米片在柠檬酸-磷酸氢二钠缓冲液中的UV-vis吸收光谱发生蓝移的机理;其次发现在 pH=7的缓冲液中铁离子能阻止三角形银纳米片 UV-vis吸收光谱蓝移;最后,铁离子阻止三角形银纳米片UV-vis吸收光谱LSPR变化值(△λ)与Fe3+的浓度在0.5μM-20μM范围内成正比,检测限为0.4μM。我们依据上述原理和现象开发出检测Fe3+的新传感方法,建立了一种简单、灵敏、快速检测Fe3+的传感方法。
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