金纳米团簇是一种应用前景很广的材料,已经被用于生物传感和成像。在金属离子的检测中,金属离子通常会使AuNCs的荧光发生猝灭但是反应机理尚不清楚。在本论文中,3-巯基丙酸(3-MPA),6-巯基己酸(6-MHA),11-巯基十一烷酸(11-MUA),16-巯基十六烷酸(16-MHA)被用作还原剂和保护剂用来合成Au NCs。合成的Au NCs具有由18个Au组成的核,分别由18个(3-MPA)或10个配体分子(6-MHA,11-MUA,16-MHA)包裹。与之前的报道相比,本实验中合成的AuNCs具有更高的荧光量子产率,并且随着巯基烷酸碳链长度的改变Au NCs的荧光波长会发生红移。在本论文中,金属离子(Mo(Ⅵ),Hg(Ⅱ))对AuNCs荧光的影响与团簇的配体有关。由 3-MPA,6-MHA 包裹的 Au NCs 对 Mo(Ⅵ)和 Hg(Ⅱ)有响应,11-MUA 和16-MHA包裹的AuNCs对金属离子不会产生响应。Mo(Ⅵ)使3-MPA-AuNCs的荧光发生猝灭,使6-MHA-Au NCs的荧光首先发生猝灭(0-45 μmol/L)然后发生蓝移(6-30μmol/L)。随着Hg(Ⅱ)浓度的增加,3-MPA-AuNCs的荧光首先猝灭(0-0.25 μmol/L)然后波长发生红移(0.4-1.8,3-5 μmol/L)。3-MPA-AuNCs 和 6-MHA-AuNCs 被用来检测金属离子(Mo(Ⅵ),Hg(Ⅱ))。利用荧光比色卡实现对金属离子进行可视化检测。(检测范围Mo(Ⅵ):0-50μmol/L,Hg(Ⅱ):0-15 μmol/L)采用荧光比色卡分别检测了自来水和市售瓶装水的加标样品,与ICP-MS的检测结果一致。为了研究金属离子与Au NCs的反应机理,不同的表征方法包括透射电子显微镜,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱,X射线光电子能谱,紫外-可见光谱,热重分析被用来研究与金属离子反应前后AuNCs的组成、电子结构以及荧光性质。反应前后Au NCs的结构发生了改变。从而得出:Mo(Ⅵ)使得来源于金核的Au被Mo(Ⅵ)氧化,Hg(Ⅱ)与Au NCs形成金属键Hg(Ⅱ)-Au(Ⅰ),使Au NCs的结构发生改变。