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新型金纳米棒非聚集比色传感器的开发及其生物分析应用

王新星  
【摘要】:各向异性的金纳米棒(Gold nanorods,AuNRs)在可见光区具有纵向等离子体共振(Longitudinal surface plasmon resonance,LSPR)和横向表面等离子体共振(Transversesurface plasmon resonance,TSPR)吸收峰。本文首先用晶种生长法合成AuNRs,然后基于AuNRs的LSPR吸收峰位移与其纵横比变化的相关性,开发了AuNRs非聚集比色传感器,并展开其分析应用与机理研究。 利用维生素C(Vitamin C,Vc)、多巴胺(Dopamine,DA)分别还原Hg~(2+)、Ag~+为Hg~0和Ag~0,依次在AuNRs纵向两端形成金汞齐和在AuNRs表面形成金核银壳状纳米棒(Au core-Ag shell nanorods,Au@Ag NRs),导致AuNRs的纵横比降低,LSPR吸收峰蓝移,同时体系颜色发生显著变化,据此设计了Vc-AuNRs和DA-AuNRs非聚集比色传感器。这两种传感器用于实际样品中Vc、DA含量的测定,与聚集传感器、荧光法的测定结果相吻合,展示了高的准确度。此外,用透射电子显微镜(Transmissionelectron microscope,TEM)表征AuNRs、金汞齐以及Au@Ag NRs的结构,探讨了Vc-AuNRs和DA-AuNRs非聚集比色传感机理。 利用H2O2沿AuNRs纵轴方向的氧化反应,基于Fe~(3+)对这一氧化反应的催化效应导致AuNRs的纵横比减小、LSPR吸收峰蓝移及溶液颜色变化的现象,开发了催化氧化AuNRs非聚集比色传感器。该传感器用于水样中Fe~(3+)含量的测定,结果与等离子体质谱(Inductively coupled plasma-mass spectroscopy,ICP-MS)法相吻合。同时,探讨了催化氧化AuNRs非聚集比色传感测定Fe~(3+)的机理。


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