等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移

TiO2在光催化方面应用前景十分广阔,而阻碍其应用的是它的宽禁带,因此研究开发响应光谱红移的TiO2就成为当前光催化剂研究的重要课题.等离子体处理是修饰TiO2的一种有效方法,目前等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移的研究取得了一定进展,等离子体修饰的TiO2表面生成了氧空穴,并形成了原子掺杂,减小了禁带宽度,使其响应光谱红移.本文综述了目前该领域的研究现状,并对今后的研究做了展望.     

等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移

TiO2在光催化方面应用前景十分广阔,而阻碍其应用的是它的宽禁带,因此研究开发响应光谱红移的TiO2就成为当前光催化剂研究的重要课题.等离子体处理是修饰TiO2的一种有效方法,目前等离子体修饰TiO2及其响应光谱红移的研究取得了一定进展,等离子体修饰的TiO2表面生成了氧空穴,并形成了原子掺杂,减小了禁带宽度,使其响应光谱红移.本文综述了目前该领域的研究现状,并对今后的研究做了展望.     

可反应表面修饰银纳米颗粒的制备与结构表征

Surface reactable modified silver nanoparticles were prepared by NaBH4 reduced silver ion in the aquenous solvent, in the presence of the double group modifying agent, O,O′-di(11-bromic undecane)dithiophosphonic acid. The morphology and structure of the product were characterized using Transmission Electron Microscope(TEM), UV-Visible Absorption(UV-Vis) spectra, Fourier Transform Infrared(FTIR) spectra. The result indicate that the products are spherical shape and no aggregation, C-Br functional groups are on the outermost portion of the silver nanoparticles. The nanoparticles were well dispersed in organic solution, such as chloroform, petroleum ether, toluene etc. The analysis of the sample which reacted with trimethylamine by X-ray photoelectron spectra(XPS) shows the silver nanoparticles can undergo many reactions.     

超薄纳米多孔金膜的制备及其局域表面等离子体效应研究

采用电化学去合金法制得50 nm的超薄纳米多孔金膜（Nanoporous Gold Film,NPGF）,其表面粗糙度可预估NPGF的表面形貌. SEM表征证实,在扫描下限大于-0.1 V时,控制伏安扫描的循环周数可获得不同粗糙度的NPGF. 利用反射紫外可见光谱研究了NPGF的局域表面等离子体效应（LSPR）. 结果显示,NPGF在450 nm处的LSPR效应受其表面粗糙度影响,在优化的粗糙度下,NPGF的局域表面等离子体效应可实现乙二醇溶液浓度的定量检测.     

不同链长表面活性剂修饰的金纳米颗粒的制备、稳定性及二维排列

采用反胶束的方法, 制备了C₁₀NH₂, C₁₂NH₂, C₁₆NH₂, C₁₈NH₂不同链长脂肪胺修饰的金纳米颗粒; 利用UV-Vis吸收光谱, LB膜等研究了其稳定性和二维排列; 同时对链长和颗粒分布等因素对有序排列的影响进行了探讨. 实验表明, 表面活性剂的碳链越长, 制备的纳米金颗粒越稳定, 其二维排列越有序.     

金纳米星的制备、表面修饰及其在生物医学领域的应用研究

随着纳米技术的飞速发展,复杂三维结构的金纳米星已成为一种新型纳米材料。金纳米星具有独特的物理化学性质,如可调制的LSPR光学特性、SERS效应、光热特性、较大的比表面积等,这些性质使其在纳米材料和生物医学领域具有极高的潜在应用价值。本文首先介绍了金纳米星独特的光学性质,并对这些光学特性的理论基础进行解释;接着对近年来国内外制备金纳米星的主要方法进行阐述,主要包括种子介导生长法和一步合成法,这两种制备方法均存在各自的优缺点。在功能化的探针构筑方面,金纳米星的表面修饰主要包括两种方法：二氧化硅包裹金纳米星和高分子聚合物或生物分子修饰金纳米星。在应用方面,本文对金纳米星在生物分子检测、医学成像、肿瘤的诊断与光热治疗、药物传输和控制释放方面的最新研究进展进行了总结。最后,对目前金纳米星探针在制备和应用中存在的一些问题进行了探讨,并展望了该领域未来的研究内容和方向。     

新型双链表面活性剂DDOBA的合成与高单分散性憎水纳米金的制备

自行设计合成了新颖的苄胺型双链表面活性剂3,4-双十二烷氧基苄胺(DDOBA). 利用DDOBA/正丁醇/正庚烷/甲酸/HAuCl₄·4H₂O自发形成的水/油(W/O)型微乳液作为微反应器, 通过微波辐射下的甲酸还原法成功制备了DDOBA保护的憎水性金纳米粒子, 并通过紫外-可见(UV-Vis)光谱、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和X射线衍射(XRD)等方法进行了表征和分析. 结果显示, DDOBA既可参与形成稳定的W/O型(油包水型)微乳液, 又可作为金纳米粒子的良好保护剂. 在合适的微乳液体系组成范围内, 用本实验方法可以获得高单分散性的憎水性金纳米粒子, 并能在空气/水界面上自动形成大面积短程有序的纳米金二维自组装膜.     

帽状锌纳米结构的制备及其表面等离子体共振特性

利用真空热蒸发法在二氧化硅纳米粒子单层膜上沉积锌薄膜制备了帽状锌纳米结构. 采用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)对样品的形貌、结构和光学特性进行了表征和研究. SEM照片表明所得到的复合纳米粒子为不完全包裹的帽状结构, 且其表面较粗糙. XRD分析结果显示在二氧化硅纳米粒子上沉积的锌膜呈多晶六角密堆结构. 吸收光谱研究表明, 帽状锌纳米结构在570～760 nm范围内具有明显的由纵向双极子表面等离子体共振引起的吸收峰, 且随着锌帽层厚度的增加或二氧化硅内核粒径的增大, 该吸收峰逐渐红移; 当内核粒径增大到500 nm时, 帽状锌纳米结构在412 nm附近还出现了一个四极子共振峰.     

金纳米颗粒掺杂PEDOT多孔导电聚合物的电化学合成及其亚硝酸盐传感应用

该文以聚苯乙烯微球为模板,利用电化学方法制备了金纳米颗粒(Au NPs)掺杂的三维多孔聚3,4-乙烯二氧噻吩(PEDOT)纳米材料,该材料对亚硝酸盐的氧化展现出优异的电催化活性,这是由于其独特的三维(3D)纳米多孔结构可以掺杂更多的Au NPs,从而提供大量的活性位点用于亚硝酸盐的催化。此外,3D孔状结构还可促进亚硝酸盐离子的扩散从而加快电子的传递。所构建的传感器用于亚硝酸盐的检测,其线性范围为0. 2~2 200μmol/L,检出限为70 nmol/L。该传感器展现出优异的选择性、长期的稳定性和良好的重现性,用于实际样品检测,与标准方法的测试结果一致。     

中性红掺杂SiO2纳米粒子修饰的生物传感器用于大鼠脑渗析液中L-谷氨酸的检测研究

本文以中性红为核，二氧化硅为壳，利用反相微乳液技术，通过正硅酸四乙酯的水解制备了掺杂有中性红的二氧化硅（NR@SiO₂）纳米颗粒。将NR@SiO₂纳米颗粒与_L-谷氨酸氧化酶(GluOx)混合，再通过戊二醛交联修饰于玻碳电极表面，得到以中性红为媒介体的_L-谷氨酸生物传感器。该传感器克服了传统介体型传感器中介体易流失的缺点，而且提高了检测的灵敏度。实验证明，该传感器对_L-谷氨酸的线性检测范围为5.0×10^-7~1.5×10^-4mol/L，检出限为2.0×10^-7 mol/L。与微渗析技术联用，成功地用于检测正常大鼠和患糖尿病大鼠脑中_L-谷氨酸的检测。     

表面等离子体共振成像法用于糖蛋白分析

建立了一套表面等离子体共振成像方法, 用于筛选糖蛋白和非糖蛋白, 并可以区分不同糖蛋白与伴刀豆凝集素的识别强度. 波长调制的表面等离子体共振与成像法所得结果一致. 伴刀豆凝集素的洗脱成像实验为识别强度提供了补充验证方案.     

金纳米颗粒等离子体共振吸收光谱检测头孢唑啉

根据金纳米粒子等离子体共振吸收引起的溶液颜色变化,建立了一种快速、简便检测头孢唑啉的色度分析方法.方法线性范围为0.1～5.0 μmol/L,检测限为14 nmol/L.将该方法用于头孢唑啉钠粉针剂的分析,回收率在97.4％～100.2％之间,相对标准偏差小于6.1％.     

Surface Plasmon Resonance Biosensors Incorporating Gold Nanoparticles

SPR biosensing is increasingly popular for the detection of a multitude of biomolecules. It offers label‐free detection and study of proteins, nucleic acids, and other biomolecules in real time. A recent trend involves incorporation of AuNPs, either within the sensing surface itself or as signal enhancing tagging molecules. The importance of AuNP and detecting agent spacing is described and techniques using macromolecular spacing aids are highlighted. Recent methods to enhance SPR detection capabilities using gold nanoparticles are reviewed, as well as device fabrication and the results of incorporation. SPR detection is a highly versatile method for the detection of biomolecules and, with the incorporation of AuNPs, shows promise in extending it to a number of new applications.

     

表面等离子体共振技术测定肉类食品中泰乐菌素和磺胺类药物残留量

提出了一种基于表面等离子体共振技术(SPR)测定肉类食品中泰乐菌素和磺胺类抗生素残留量的方法。用传感芯片(CM5),以乙腈-0.15mol·L~(-1)氢氧化钠(9+1)混合溶液为再生溶液,HBS-EP为缓冲溶液,流量为60μL·min~(-1)。结果表明:泰乐菌素、磺胺类抗生素的质量浓度分别在1～32,0.5～50μg·L~(-1)范围内,在传感芯片表面所产生的相对共振强度与目标分子浓度呈线性关系。检出限(3S/N)分别为0.27,4.5μg·kg~(-1)。泰乐菌素和磺胺类抗生素平均回收率分别为80.0%～98.8%和77.3%～98.4%,相对标准偏差(n=6)分别为4.8%和2.0%。     

表面等离子体共振传感器生物识别分子的固定化方法

表面等离子体共振具有无需标记样品和实时检测等优点,广泛应用于药物筛选以及生物、药物、食品等领域的检测。构建合适的生物传感界面是提高检测灵敏度和选择性的重要途径。该文介绍了利用化学偶联生物识别分子的非定向固定方法,以及利用化学键合或生物分子的特异性反应定向固定生物识别分子的方法,比较了两种固定方法的优缺点,并讨论了未来的发展趋势。     

金纳米棒组装体表面等离子体共振耦合效应的FDTD模拟

贵金属纳米结构的光学性质与其尺寸、形貌、介质环境等因素的相关性是基础研究领域的重要内容. 本文利用时域有限差分（FDTD）方法,计算了不同构型二聚体和多聚体的表面等离子体共振（SPR）特性. 研究了金纳米棒结构和组装方式对SPR耦合效应的影响,模拟结果与实验规律比较吻合. 金纳米棒二聚体的光吸收结果表明：对于肩并肩（S-S）的组装体,随着间隙的减小,金纳米棒的横向SPR（SPR_T）峰有较小的红移,而纵向SPR（SPR_L）峰显著蓝移. 对于端对端（E-E）的组装体,随着组装体间隙的减小,金纳米棒的SPR_T峰无明显移动,而SPR_L峰显著红移,并在近红外较长波段范围内出现新的共振峰,其强度随着间隙的减小而增强;结合弹簧振子模型和纳米颗粒在外电场作用下的极化,对组装体共振吸收峰的移动和新的耦合共振峰的出现提出了初步的解释.     

金纳米棒组装体表面等离子体共振耦合效应的FDTD模拟

贵金属纳米结构的光学性质与其尺寸、形貌、介质环境等因素的相关性是基础研究领域的重要内容.本文利用时域有限差分(FDTD)方法,计算了不同构型二聚体和多聚体的表面等离子体共振(SPR)特性.研究了金纳米棒结构和组装方式对SPR耦合效应的影响,模拟结果与实验规律比较吻合.金纳米棒二聚体的光吸收结果表明:对于肩并肩(S-S)的组装体,随着间隙的减小,金纳米棒的横向SPR(SPRT)峰有较小的红移,而纵向SPR(SPRL)峰显著蓝移.对于端对端(E-E)的组装体,随着组装体间隙的减小,金纳米棒的SPRT峰无明显移动,而SPRL峰显著红移,并在近红外较长波段范围内出现新的共振峰,其强度随着间隙的减小而增强;结合弹簧振子模型和纳米颗粒在外电场作用下的极化,对组装体共振吸收峰的移动和新的耦合共振峰的出现提出了初步的解释.     

金纳米粒子共振散射与共振吸收的关系

金纳米粒子共振散射与共振吸收的关系;金纳米粒子;共振散射;共振吸收     

静电组装金纳米粒子制备局域表面等离子体共振传感膜

采用聚电解质自组装技术制备局域表面等离子体共振(LSPR)传感膜的方法, 在玻璃基片上依次沉积聚电解质PDDA, PSS和PVTC, 并通过静电吸附构建胶体金纳米粒子自组装膜形成LSPR传感膜. 利用扫描电镜对LSPR传感膜表面形貌以及膜中金纳米粒子的粒径进行了表征, 同时通过紫外-可见消光光谱对其灵敏度和渗透深度等重要参数进行检测. 研究结果表明, 所制备的LSPR传感膜粒子分布均匀、单分散性好、稳定性高、重现性好; 消光峰位对样品溶液折射率的检测灵敏度为71 nm/RIU, 相应的峰强检测灵敏度为0.21 AU/RIU, 对表面吸附层的渗透深度约为16 nm.     

A Surface Plasmon Resonance Sensor Platform Coupled with Gold Nanoparticle Probes for Unpurified Nucleic Acids Detection

In this work, a surface plasmon resonance sensor system was designed and implemented for determination of nucleic acids in unpurified samples. First, through blocking non-specific interaction sites on the sensor surface to reduce non-specific adsorption from unpurified sample matrix, it was determined that at the optimal BSA concentration of 100 µg/ml the non-specific interaction can be reduced by 50%, although improvement for direct detection of nucleic acids in unpurified sample is required. Second, bearing nonspecific adsorption onto gold films, nucleic acids adsorbed on sensor surface in unpurified sample matrix were detected through a secondary hybridization approach. Using DNA-lined AuNPs shows the new SPR sensor can be applied for the determination of target ssDNA with a detection range of 0.1–10 µM for targets in purified and 1–10 µM in unpurified samples, respectively. Results imply that the new SPR sensor system is promising for specific and convenient analysis of nucleic acids directly in unpurified samples. Development of the new SPR sensor technique can have applications in fast field diagnostics and monitoring.