摘要
研究表明，新型多功能复合纳米材料的组装弥补了单功能纳米材料的不足与缺陷，已在生物医药，传感和成像等众多领域中发挥了巨大的应用潜力。金纳米颗粒（AuNPs）因其独特的光学性能，易修饰性，良好的稳定性和生物相容性被广泛应用在表面增强拉曼光谱（SERS）技术的诸多领域。此外，石墨烯量子点（GQDs）具有优异的特性，如高光致发光活性，生物相容性和低毒性，是作为荧光探针的理想材料。基于AuNPs和GQDs的优异性能，本论文以甘氨酸衍生物（Gn，n=0，3，4，5，6和9）为间隔基通过简单的自组装法成功制备了具有荧光性能和SERS响应的双功能复合纳米材料AuNPs/Gn/GQDs，进一步研究了AuNPs的尺寸和GQDs的表面氧化度对AuNPs/G6/GQDs复合纳米材料荧光性能和SERS响应的影响。主要研究内容如下： （1）以不同链长的Gn为间隔基，采用简单的自组装法，成功组装了AuNPs/Gn/GQDs复合材料。通过紫外-可见光谱，傅里叶变换红外光谱和透射电子显微镜（TEM）表征了AuNPs/Gn/GQDs复合材料组分间的相互作用、结构和形貌。结果表明：AuNPs和GQDs之间空间距离的改变有效地调节了AuNPs/Gn/GQDs复合材料的SERS响应和荧光性能。同时，AuNPs/Gn/GQDs复合材料表现出了较好的荧光稳定性，而且可在一个较为宽泛的pH值范围内使用。此外，AuNPs/G6/GQDs复合材料在A549细胞中具有较好的荧光性能且具有较低的细胞毒性。 （2）采用简单的种子生长法合成出五种粒径的AuNPs，以G6为间隔基，成功组装出Aux/G6/GQDs复合材料。通过紫外-可见光谱，傅里叶变换红外光谱和TEM表征了Aux/G6/GQDs复合材料组分间的相互作用、结构和形貌。研究表明，不同粒径的AuNPs通过与GQDs之间的表面能量转移有效地调控了Aux/G6/GQDs复合材料的荧光性能和SERS响应，此外，Aux/G6/GQDs复合材料表现出较好的时间稳定性，且可在一个较为宽泛的pH值范围内使用。说明该材料可能在生物体内的成像和检测方面具有一定的应用潜力。 （3）采用简单的一步水热合成法制备出三种表面氧化度不同的GQDs，以G6为间隔基，成功组装了AuNPs/G6/GQDsx（x=1，2和3）复合材料。通过紫外-可见光谱，傅里叶变换红外光谱和TEM表征了AuNPs/G6/GQDs复合材料组分间的相互作用、结构和形貌。重点研究了GQDs表面氧化程度的不同对AuNPs/G6/GQDs复合材料荧光性能和SERS响应的影响。研究发现，表面氧化度不同的GQDs能够在一定程度上调控AuNPs/G6/GQDs复合材料的荧光性能和SERS响应，此外，AuNPs/G6/GQDsx复合材料表现出较好的稳定性。
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