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Mn修饰CdTe/CdS核壳型量子点的合成及其作为荧光探针检测食品中的微量铜

作　者: 于海琳
导　师: 胡琴
学　校: 南京医科大学
专　业: 药物分析
关键词: 量子点 荧光探针 铜 食品
分类号: R155.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


铜是人体必需的微量元素之一，但摄入量不当会引起机体中毒。铜过剩可使血红蛋白变性，损伤细胞膜，抑制一些酶的活性，从而影响机体的正常代谢,并且还会导致心血管系统疾病。铜以极低的浓度广泛地存在于在日常食品中，因此建立高灵敏度、高选择性和快速检测食品中微量铜的方法非常重要。量子点（Quantum dots, QDs）因具有独特的光学性质、较高的荧光量子产率和窄而对称的荧光发射光谱等而被作为Cu2+荧光探针应用于食品中微量铜的检测。但是单核QDs存在大量表面缺陷使QDs的荧光量子产率（photoluminescencequantum yields, PLQYs）较低从而影响微量铜的检测。如何合成高PLQYs的量子点并将其作为Cu2+荧光探针实现对食品中微量铜进行检测，仍是需要研究的问题。本论文以食品中微量铜的检测为目的，合成高PLQYs的新型Mn修饰CdTe/CdS QDs，并将其作为Cu2+荧光探针实现了对食品中微量铜的检测。具体工作如下：1.以巯基丙酸为稳定剂合成水溶性的CdTe QDs。由于单核CdTe QDs表面存在缺陷，从而影响其PLQYs，因此我们通过在单核CdTe QDs表面包覆一层带隙较宽的材料CdS和锰对CdTe/CdS QDs进行修饰，钝化量子点表面，进而提高其PLQYs。研究结果表明，水相合成的Mn修饰CdTe/CdS QDs的PLQYs高达84％。透射电镜图显示，Mn修饰CdTe/CdS QDs近似球状，尺寸直径大约在5nm，单分散性较好。X-射线衍射表明Mn修饰CdTe/CdS QDs具有代表性的特征衍射峰，说明其具有较好的晶型结构。2.基于Cu2+对Mn修饰CdTe/CdS QDs的荧光猝灭作用，建立用Mn修饰CdTe/CdS QDs作为荧光探针检测微量铜的新方法。实验考察了pH值、QDs浓度和稳定时间等因素对Cu2+—Mn修饰CdTe/CdS QDs荧光猝灭体系的影响。与CdTe和CdTe/CdS QDs相比，Mn修饰CdTe/CdS QDs对Cu2+检测的灵敏度最高。干扰实验结果表明，Mn修饰CdTe/CdS QDs作为荧光探针检测Cu2+具有良好的选择性。研究结果表明，在pH值范围为7.0～7.5的Tris-HCl缓冲溶液中，量子点浓度为1.25×10-7mol L-1时，Cu2+浓度在5.0×10-9～5×10-7mol L-1范围内线性良好，相关系数为0.9991。Cu2+的检测限为2.7×10-9mol L-1。将该方法直接用于啤酒、果汁、咖啡和白酒中微量铜的检测，回收率在88.64～109.2%范围内，相对标准偏差≤9.15%。

全文目录


摘要  6-8
Abstract  8-10
第一章 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点的合成与表征  10-32
  1 引言  10-11
  2 仪器与试剂  11-12
    2.1 仪器  11
    2.2 试剂  11-12
  3 实验部分  12-16
    3.1 CdTe 量子点的制备及制备条件的优化  12-14
    3.2 CdTe/CdS 量子点的制备及制备条件的优化  14
    3.3 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点的制备及制备条件的优化  14-15
    3.4 实验中参数的取得与计算  15-16
  4 结果与讨论  16-31
    4.1 CdTe 量子点制备条件的优化  16-22
    4.2 CdTe/CdS 量子点制备条件的优化  22-24
    4.3 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点的制备及制备条件的优化  24-27
    4.4 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点稳定性考察  27
    4.5 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点的性能表征  27-31
  5 本章小结  31-32
第二章 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点作为荧光探针检测食品中微量铜  32-45
  1 引言  32
  2 仪器与试剂  32-34
    2.1 仪器  33
    2.2 试剂  33-34
  3 实验部分  34-36
    3.1 干扰性实验的研究  34
    3.2 Cu~(2+)对 CdTe、CdTe/CdS 及 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点猝灭程度的研究  34
    3.3 Cu~(2+)的测定方法及测定条件优化  34-35
    3.4 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点作为 Cu~(2+)荧光探针的实际应用  35-36
  4 结果与讨论  36-44
    4.1 干扰性实验的研究  36-37
    4.2 Cu~(2+)对 CdTe、CdTe/CdS 及 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点猝灭程度的比较  37
    4.3 Cu~(2+)的测定条件优化  37-40
    4.4 Cu~(2+)—Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点体系猝灭机理  40-41
    4.5 Mn 修饰 CdTe/CdS 量子点作为 Cu~(2+)荧光探针的实际应用  41-44
  5 本章小结  44-45
第三章 结论  45-46
参考文献  46-52
综述  52-66
  参考文献  61-66
硕士期间发表论文  66-67
致谢  67

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中图分类: > 医药、卫生 > 预防医学、卫生学 > 营养卫生、食品卫生 > 饮食卫生与食品检查 > 食品卫生与检验
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