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在化学及生物等传感体系中,荧光分析法因其灵敏度高、选择性好、方法简便等优点而备受关注。但是多数荧光试剂存在容易被氧化,光稳定性及生物相容性差等缺陷,不仅使荧光信号不稳定,也限制了其应用范围。与传统的荧光染料相比,荧光纳米材料不仅具有较高的荧光强度和优越的光稳定性,而且具有纳米材料所特有的体积效应、表面效应和量子尺寸效应等性质,能弥补传统的荧光染料无法克服的缺陷,极大地推动了荧光分析的发展。其中,二氧化硅基荧光复合材料,既保留了原有物质的特性,又改善了其分散性、稳定性及生物相容性,同时也为进一步的功能化提供了很好的载体,己成为现今荧光纳米材料领域的研究热点。本文中,瞄准这一前沿研究方向,采用二氧化硅纳米材料,充分利用了二氧化硅的化学稳定性、合成简便和表面易功能化等优点,构建了一系列灵敏度高,分散性好的荧光传感器。研究内容主要包括以下工作: 1.将能选择性识别铜离子的钙黄绿素修饰在磁性二氧化硅纳米材料表面,构建了一种高灵敏度和选择性的铜离子荧光传感器。在水相中,传感器不仅对铜离子有较高的选择性,而且在较高离子强度下也保持稳定。此传感器实现了对铜离子的快速,简便,低成本检测,且材料可以用外加磁场快速分离,适用于实际应用。 2.将季铵化后的芘丁酸修饰壳聚糖与环氧偶联剂修饰的二氧化硅纳米材料复合,从而合成了具有检测及吸附汞(II)离子的功能纳米材料。该传感器材料能够在水溶液体系中通过荧光淬灭的方式高选择性地识别汞(II)离子,并为汞(II)离子的快速检测、高效吸附等多功能用途的实用型新材料的构建提供了一种十分有效的方法。 3.首次通过反向微乳液法合成了以吖啶橙为核的二氧化硅荧光纳米材料。利用二氧化硅壳中的吖啶橙在不同pH环境下荧光强度的变化构建了一种新型的pH荧光传感器。该传感器水溶性好,灵敏度高,稳定性强,与单纯的荧光试剂相比,此材料可以离心收集,避免了对环境的二次污染。