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功能金纳米材料的合成及其光电功能研究.pdf

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功能金纳米材料的合成及其光电功能研究

摘要 I哪v帆2岫5帅5删咖0哪3帅243帆 采用一定方法对金纳米材料进行修饰,使其具有特定的电化学和光谱分析特性,一 方面通过在电解质溶液中加入小分子或离子调控制备不同形貌的金纳米结构修饰电极, 研究特殊结构的纳米金的电催化性能和在燃料电池方面的应用价值:另一方面有目的的 将生物小分子或特定功能基团通过化学或物理手段修饰在金纳米粒子的表面制备出具 有特异性识别检测功能的金纳米探针。简单的说即以纳米金为本体,通过小分子或离子 修饰,使其具有特定的光电化学性质。本文通过研究功能金纳米粒子的合成及其光电性 能展开一系列工作,主要包括以下四个方面: 1.铁离子辅助合成海胆状金纳米阵列 通过在电沉积溶液中加入特定金属离子或小分子可制备出具有特殊形貌纳米金,加 入的离子或小分子在晶核的形成和生长阶段起调控和导向的作用。在本实验中,我们以 三价铁离子作为催化剂和生长导向中介采用一步电沉积法制备出海胆状的金纳米阵列。 分别采用SEM、TEM、XRD等方法对产物的形貌特征和晶体结构进行表征。此外,所 制备的海胆状金纳米粒子对乙二醇和丙三醇表现出良好的电催化活性,在燃料电池中有 广阔的应用前景。 2.一步电沉积法制备树枝状纳米金及其对乙醇的电催化 在精氨酸的帮助下采用一步电沉积法合成枝状金纳米结构,以SEM,TEM,XRD 作为表征手段,通过控制实验条件,研究了沉积电位、HAuCh、精氨酸浓度及沉积时间 对树枝状金纳米结构合成的影响。根据实验,提出了一种可能的枝状金纳米结构的生长 机理。在实验条件下,合成的树枝状金纳米结构具有良好的稳定性,并且对7--醇(E6】 表现出极好催化性质。 3.乳清酸功能金纳米靶向识别多巴胺的研究 在我们的这个工作中,功能化金纳米粒子的合成是基于巯基乙胺作为联桥分子,引 入小分子乳清酸识别目标分子,利用光谱法,采用紫外可见分光光度计对功能化的金纳 米材料检测多巴胺的能力进行了分析。该测定多巴胺方法具有高灵敏度和选择性,在23 个其他溶于水的有机小分子共存的条件下可对多巴胺选择性的检测,其检出限为3.09m。 此外,在实际样品检测中,选择性痕量测定人体血清中多巴胺的含量已经得以实现。 4.硫普罗宁功能金纳米粒子靶向识别Cr3+的研究 I 通过柠檬酸钠还原HAuCh法制各金纳米粒子溶胶,加入一定浓度的硫普罗宁(6.0 ×10。5 M),硫普罗宁含有巯基,和金纳米粒子之间通过Au—S键合,修饰在金纳米粒子 表面,经过修饰的金纳米粒子对Cr3+有很好的选择性和灵敏度。由于柠檬酸钠在金纳米 溶胶中起到了稳定剂的作用,未加Cr3+之前胶粒均匀分布,相对比较稳定,溶液呈酒红 色,Cr3+加入时和胶粒上的硫普罗宁通过配位键结合,胶粒增大,受重力的影响金纳米 粒子发生聚沉。因此,溶液的颜色从酒红色变为蓝色。这一系列的变化利用紫外可见分 光光度计记录,分析。可发展成为快速检测Cr3+的有效方法。 关键词:电沉积,电催化,金纳米粒子,光谱法,功能化,多巴胺,铬离子,靶向识别 I】 ABSTRACT a methodofmodificationof itshavecertain certain nanomaterialstomake Through gold electrochemicaland iscalledthefunctionalizationof propertiesspectralanalysis gold nanomaterials.Inthis theelectrochemicalmethod ofdifferent paper,westudy bypreparation of nanostructuresmodifiedsmallmole

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