摘要
金属纳米团簇（Metal nanoclusters，MNCs）由于其独特的光学性质和良好的生物相容性，在生物传感、化学催化和体内成像等领域已经取得了很多令人满意的研究成果。目前有很多关于荧光纳米簇的合成方法，有些荧光纳米簇，特别是金、银贵金属荧光纳米簇的合成步骤相对复杂，且合成条件相对苛刻，合成的纳米簇稳定性较差，限制了其在各个领域的应用。与它们相比，铜纳米团簇（Cu NCs）具有相似的光学特性和生物相容性，另外，铜的来源更为广泛，储量更丰富而且价格相对便宜，这为研究铜簇的合成及其实际应用提供了更具有吸引力的优势。基于以上介绍，本课题主要以铜簇的合成及荧光分析为研究对象，开展了以下两部分工作： 1．采用水热法，以抗坏血酸（AA）为还原剂，聚乙烯比咯烷酮（PVP）为稳定剂，制备呈蓝色发光的Cu NCs，发光中心峰值为422nm，并利用谷胱甘肽（GSH）对合成的Cu NCs进行表面修饰，然后对其组成、光学性质进行了表征和研究。结果显示，经GSH表面处理后的Cu NCs荧光强度更高，稳定性也有明显的提高。由于GSH具有丰富的表面官能团，不仅赋予Cu NCs优异的水溶性和光稳定性，而且还可以像“钳子”一样锚定Eu3+，以此合成的GSH-Cu NCs/Eu3+探针可以与检测物2,6-吡啶二甲酸（DPA）结合。其中DPA作为“天线分子”可以敏化Eu3+的特征发射，GSH-Cu NCs的荧光强度保持不变作为内标，因此I617/I422值随着DPA浓度的增大而增大，在0-14μmol?L-1浓度范围内具有良好的线性关系，检出限低至8nmol?L-1。基于此构建了纸基传感器，利用智能手机色彩分辨APP可以实现对DPA的可视化检测，这为即时检测开辟了广阔的应用前景。 2．通过利用金属有机框架（MOFs）的多孔结构，一锅法成功将GSH保护的Cu NCs封装在ZIF-8中，从而提高其稳定性和发射强度。嵌入ZIF-8后，Cu NCs的荧光强度﹑荧光寿命以及稳定性得到显著的提高，这主要归因于限制发射增强，类似于溶液中荧光物质的聚集诱导发射增强。然后，利用Cu NCs@ZIF-8复合材料构建了一种化学传感器，成功应用于次氯酸（HClO）的选择性检测，具有重要的研究意义。
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