贵金属纳米簇,由于其独特的物理和化学性能而被广泛应用于环境监测、细胞成像及医疗卫生等领域。但在实际应用中,贵金属纳米簇用作重金属离子及生物小分子的传感器时,由于检测的选择性较差,耗时较长,检测方法较复杂等问题,限制了它的广泛应用。本论文合成了几种不同类型的荧光纳米簇,包括:鸡蛋白蛋白稳定的银纳米簇、金纳米簇以及组氨酸包被的金纳米簇,分别使用直接检测法、掩蔽法和配体交换法,研究了贵金属纳米簇在重金属离子及生物小分子检测中的应用,在一定程度上提高了所合成的纳米簇在应用时的选择性和灵敏度。具体研究内容如下:1、尿酸水平是衡量人体健康的重要指标,然而传统检测尿酸的方法通常操作繁琐、选择性低,往往还需要依赖于尿酸酶的作用。本文以鸡蛋白蛋白为模板,合成了荧光银纳米簇。通过研究所制备的银纳米团簇和人体环境中尿酸之间的相互作用,结果发现尿酸可以直接、有效的猝灭银纳米簇的荧光,且在1.5～100μM的范围内与银纳米簇的荧光猝灭率有良好的线性关系,检测限为1.47μM。因此,基于纳米簇与尿酸之间的特异性作用,建立了一种新的检测尿酸的分析方法,比起传统的分析方法,所提出的方法更简单,耗时更短。通过实际样品分析验证,这种尿酸分析方法能运用于人体环境中尿酸含量的检测。2、血清白蛋白是目前合成纳米簇用得最常见的蛋白质模板分子,为了进一步降低纳米簇的合成成本,且不影响纳米簇的性能,本文选择了廉价易得的、没有进一步纯化的鸡蛋白蛋白为稳定剂,通过一步法,简单,快速和绿色的水溶液合成方法制备荧光金纳米团簇。所制备的鸡蛋白蛋白稳定的金纳米团簇能发出强烈的橘红色荧光。同时,论文还考察了纳米簇与金属离子之间的相互作用。结果发现,纳米簇的荧光可以同时被汞离子和铜离子有效猝灭,考虑到单独检测汞离子在环境分析中的重要作用,本文使用了 EDTA掩蔽法,实现了铜离子存在下,对0.60至10 μM范围内汞离子的选择性检测,检测限为0.510 μM。3、金纳米簇能与很多重金属,如汞、铜、铅等作用,而使其荧光猝灭。然而作为一种分析探针,金纳米簇的检测选择性往往不高,尤其对于铜离子的检测,总会受到汞离子的干扰。本文通过配体交换法,使用还原性谷胱甘肽对所合成的组氨酸为模板的金纳米簇进行改性,并比较它们在金属离子检测上的应用。结果发现,谷胱甘肽稳定的金纳米簇,具有比组氨酸稳定的金纳米簇高几十倍的荧光发射强度,还具有对铜离子的高选择性猝灭响应。其他常见的金属离子,如汞,铅,铁和锌,可以显著猝灭或增强组氨酸稳定的金纳米团簇的荧光,但对于谷胱甘肽稳定的金纳米团簇却没有影响。论文中还讨论了可能的猝灭机制,研究了猝灭的动态过程,并探讨了铜离子检测的应用,最终实现了铜离子在0.5至300.0 μM范围内的高选择性检测,检测时间只需5min。论文还研究了使用金纳米簇为荧光探针对铜离子进行可视检测的方法,实现了通过肉眼观察快速判断水中的铜含量是否超标。总之,本论文合成了不同类型的荧光纳米簇,并分别使用直接检测法,掩蔽法和配体交换法,研究了贵金属纳米簇在重金属离子及生物小分子检测中的应用。解决了贵金属纳米簇在分析应用中选择性不好的问题,分别实现了汞离子、铜离子及尿酸的高选择性检测。