DNA调控的银纳米簇的合成及应用进展

荧光银纳米簇具有独特的光电学及化学性质,凭借合成简便、荧光强度大、量子产率高、抗光漂白能力强、荧光发射波长可调及生物相容性好等优势,近年来在生物检测、成像分析等领域受到了越来越广泛的关注。前期研究人员进行了大量的DNA调控荧光银纳米簇的合成方法研究,本工作以此为基础,总结目前已取得的关于DNA序列、长度、二级结构等对银纳米簇荧光性质的影响规律,并详细介绍荧光银纳米簇在分析检测和生物成像应用方面的最新进展。相信随着荧光纳米簇材料的应用优势逐步凸显,该领域的研究将吸引更广泛的关注,并推动相关交叉学科的进展。     

荧光银纳米团簇在生物化学传感分析中的应用

银纳米团簇(silver nanoclusters,Ag NCs)是一种新型的荧光纳米材料,一般由几个到上百个原子组成,近些年来得到了广泛的关注.银纳米团簇具有尺寸小(2nm)、比表面积大、光物理性质好、表面易于修饰及荧光性质可调节等优点.作为新型荧光探针,荧光银纳米团簇已成功用于对金属离子(如Hg2+、Cu2+)及重要的生物活性物质如过氧化氢、葡萄糖、半胱氨酸和抗坏血酸等小分子化合物的检测.本文结合当前的研究现状,综述了银纳米团簇在生物化学传感分析中的应用,并对银纳米团簇的研究方向和发展前景进行了展望.     

原位还原的金纳米簇抑制β乳球蛋白淀粉样纤维形成

在碱性条件下,以β乳球蛋白(β-LG)为还原剂,直接原位还原氯金酸制备了荧光金纳米簇.通过调控氯金酸的用量,获得了红色和黄色两种荧光金纳米簇,并对其光学性质和形貌进行了表征.进一步,利用荧光光谱、圆二色光谱、动态光散射和透射电子显微镜等分析手段系统考察了这两种金纳米簇对β-LG聚集的抑制作用.研究发现:在这两种体系中,被吸附在金纳米簇表面的β-LG蛋白量不同,导致其对β-LG聚集的抑制作用也不同,即红色荧光金纳米簇可抑制β乳球蛋白聚集生长期,而黄色荧光金纳米簇则可抑制其成核期.     

基于谷胱甘肽稳定铜纳米簇的荧光传感方法灵敏检测汞离子

以谷胱甘肽(GSH)为保护配体和还原剂,制备了稳定的水溶性荧光铜纳米簇(CuNCs).所合成的铜纳米簇在590nm处发射出红色荧光,量子产率约为2.3%,具有良好的光稳定性.以谷胱甘肽稳定铜纳米簇(GSH-CuNCs)作为信号探针,报道了一种荧光传感新方法用于灵敏检测Hg~(2+).结果表明,Hg~(2+)的线性检测范围为2.0×10~(-8)～2.0×10~(-6) mol/L,检出限为4.0×10~(-9) mol/L(R_(SN)=3).该方法成功地实现了湖水样品中汞离子的检测,为汞离子的快速和灵敏监测提供了一种新途径.     

青霉胺修饰的银纳米簇的制备及其在Cu2+检测中的应用

铜离子是危害最大的金属污染物之一,即使浓度很低,铜离子也会对人类健康和环境造成影响.因此开发高效且快速的检测铜离子的方法具有十分重要的意义.本工作采用化学还原法成功制备了青霉胺修饰的银纳米簇(DPA-Ag NCs).制备的DPA-Ag NCs在波长为575 nm的光激发下发出波长为685 nm的红色荧光.并利用透射电镜、傅里叶变换红外光谱、荧光分光光度计对其进行了表征.铜离子可以有效地猝灭银纳米簇的荧光,基于此建立一种高效且快速的DPA-Ag NCs水溶液检测铜离子的方法.在最佳检测条件下,本方法对铜离子检测的线性范围为0.05～10μmol/L,检出限为2.5 nmol/L.该方法已成功用于自来水中铜离子的测定.     

铜纳米材料的制备及应用研究进展

铜纳米材料因具有独特的性质,被广泛应用于抗磨自修复润滑剂、导电浆料、高效催化剂、抗菌剂等领域.本文综述了目前纳米铜及其复合材料的制备及应用研究进展.主要论述了制备纳米铜的化学方法,包括液相还原法、微乳液法、溶剂热法和其他方法.按照铜与无机物或有机物复合两大类,论述了铜纳米复合材料的制备方法及性能应用.讨论了铜纳米材料的摩擦学性能、抗菌性能、催化性能及光电性能.并对纳米铜及复合材料的制备和应用进行了总结与展望.     

金纳米团簇荧光探针的合成与生物检测应用

近年来,纳米技术发展迅速。荧光金纳米材料展现出的独特光学特性使其在生物检测和医学诊断中表现出了很好的应用前景。通过改变配体或者生物支架合成的各种荧光金纳米团簇(gold nanocluster,Au NCs),在传感检测、医学成像和光电子学等领域具有潜在的应用前景。就荧光和共振光散射技术和方法对水溶性的荧光金纳米团簇的合成以及检测机理作出介绍,并简单总结了金纳米团簇作为荧光探针在生物检测,包括金属离子、阴离子、有机小分子、蛋白质和核酸等各种分析物检测中的应用。同时,评述和展望了荧光金纳米团簇研究的发展方向和应用前景。     

以均苯三甲酸为内核的树形分子为模板制备AgI纳米簇

采用以均苯三甲酸为内核的树形分子（DT）模板法，原位制备AgI纳米簇，得到AgI／DT纳米复合材料．研究了AgI纳米簇生成过程中的各种影响因素，并用紫外一可见光谱、荧光光谱、透射电镜等对所制备的纳米簇进行表征．实验发现，在中性条件下，DT4．5本身有较强的荧光，当与银离子络合后，其荧光强度明显降低，而生成AgLZDT4．5后，荧光强度进一步降低，同时出现由于AgI纳米簇表面电荷转移所产生的新的荧光峰．当Ag^＋与树形分子摩尔比为30：1时所制得的AgI纳米簇的粒径小，分布均匀，稳定性好．     

羊毛角蛋白保护金纳米簇的制备及表征

利用羊毛角蛋白作为还原剂,制备了具有高荧光性能的金纳米簇。采用荧光光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪及透射电子显微镜对试样的结构与性能进行了表征。结果表明,羊毛角蛋白中的巯基在合成金纳米簇的过程中起着关键作用。巯基含量越多,所得到的金纳米簇的荧光强度越高,其中高硫角蛋白合成的金纳米簇(WK_2@AuNCs)的荧光强度是低硫角蛋白合成的金纳米簇(WK_1@AuNCs)的3倍,且前者的粒径要大于后者。分析二级结构含量可知,α-螺旋结构的减少和β-折叠结构的增加是导致荧光强度增加的主要原因。     

金纳米簇高效绿色制备及其对汗潜指印的显现

目的制备性能优良的金纳米簇,构建荧光金纳米簇粉末显现汗潜指印的新方法,并将荧光金纳米簇粉末、金粉、磁性粉对陈旧指印显现效果进行比较,探究新方法的优点与不足。方法基于微波辐射与超声方法的优点,采用超声-微波协同制备方法,以牛血清白蛋白为稳定剂和还原剂绿色合成了金纳米簇,对金纳米簇制备条件进行优化后,将其制成粉末应用于潜指印显现。借助自主搭建汗潜指印显现观察系统,用多波段光源紫外光激发,观察汗潜指印显现效果。结果金纳米簇的制备耗时约1 h,过程高效绿色,荧光性能好,量子产率高达7.1%,平均粒径约为3.3 nm,最佳激发波长为521 nm,最强发射峰为633 nm。其显现的汗潜指印发出橙红色荧光,细节特征明显。结论以超声-微波协同制备方法制备的金纳米簇可应用于模拟案件现场指印的显现观察,其显现效果优于传统粉末显现试剂,是一种快捷、环保的汗潜指印显现方法。     

Copper nanoclusters: Synthesis,characterization and properties

Metal nanoclusters with a core size smaller than 2 nm have attracted much attention because of their unique physical and chemical properties.Among the studied metal nanoclusters,gold and silver have been studied extensively by size-controlled synthesis, structural characterization and properties investigations.Recently,considerable research effort has been devoted to the investiga- tion of copper nanoclusters.In this review,we highlight recent progress in the study of copper nanoclusters in terms of synthesis methods,characterization techniques and their novel optical and catalytic properties.     

W-Cu梯度热沉材料的研究进展

W-Cu梯度热沉材料具有高热导和低热膨胀系数等特点,使其具有较高的研究价值,并且得到了广泛的应用。主要从成分设计、制备方法、烧结工艺及应用进展4个方面对W-Cu梯度热沉材料的研究展开论述。     

含铜抗菌不锈钢材料研究概况

综述了光催化型、复合型及载有抗菌离子(银、铈及铜)的抗菌金属材料的特点,重点概述了含铜抗菌不锈钢的种类、制备工艺及发展应用状况,归纳了铜离子的抗菌机理、富铜相的形貌及结构、富铜相析出对耐蚀及力学性能的影响,最后讨论了当前研究中存在的主要问题,提出了未来研究和发展方向。     

液相还原法制备纳米铜粉

本文研究了以CuSO4为原料、以KBH4为还原剂,在液相中还原制备纳米铜粉的实验方法。主要讨论了KBH4与CuSO4的反应过程,以及络合剂EDTA、分散剂PVP、表面修饰剂SMA对反应过程和产物的影响。最终两条反应路线都得到了分散性好的铜粉,平均粒径分别为28.4 nm和40 nm。     

精确尺寸巯基保护贵金属纳米团簇的合成进展

金属纳米团簇作为凝聚态物质的初始形态之一,在金属原子/分子化合物向金属纳米颗粒形成的过程中起着桥梁作用.因其具有量子局限效应,团簇往往表现出特异的光学、催化等性质.近几十年来的研究发现,单个原子的改变会对团簇的几何结构以及电子结构产生显著的影响.同时,精确的结构可以有效地建立结构与性质之间的关系.因此,合成具有精确结构的纳米团簇在近年来受到广泛关注.笔者对巯基保护精确结构金属纳米团簇合成方法的建立以及发展进行了综述.     

铜氧化物材料的制备及其在锂离子电池负极材料中的应用

铜氧化物作为重要的过渡金属氧化物,已经被广泛地应用于超导体、气体传感器、多相催化、磁力储存媒介、场发射能源、太阳能电池设备和锂离子电池等领域.由于铜氧化物低成本,容易制备,高安全性,环境友好和高理论比容量等优点,受到研究者的广泛关注.对铜氧化物的制备方法,尤其是在锂离子电池负极材料中的应用进行了综述,并对进一步提高铜氧化物材料电化学性能的研究趋势进行了展望.     

金属纳米团簇在电化学领域的应用研究进展

尺寸小于2nm的金属纳米团簇是由几个到几百个原子组成的纳米结构材料.对于金属纳米团簇,由于其大部分甚至所有金属原子可能暴露于表面而具有高的表面原子比例,该独特的原子堆积结构使其具有高的表面活性,因此其在催化反应中具有重要应用价值.同时,其明确的原子排列和堆积结构使其可作为模型催化剂,用于研究纳米结构-性能之间的关系.笔者简要总结了近年来金属纳米团簇的研究进展和现状,重点总结了其在电化学领域的应用,包括电催化和电化学传感,最后对其未来在电催化和电分析领域的应用前景进行了展望.     

镀铜石墨-铜基复合材料组织与性能研究

通过金相、扫描电镜分析和物理性能测试等手段,对化学镀铜石墨粉－铜基复合材料的制备、组织、性能进行了研究。结果表明：在粒度４～６μｍ石墨表面可均匀地涂覆金属铜,在合理的压制压力和烧结温度下,复合材料的组织均匀和致密,石墨在基体中均匀弥散分布,金属铜形成细小的三维网络搭接,这种组织形态使得材料的导电性明显提高     

钨的钎焊研究进展

概述了钨（W）的生产、应用以及钎焊在W的连接中的发展情况。目前W在各行各业中得到了广泛的应用，如在机械行业、电子行业、国防事业和化工行业等。W的制备在很大程度上影响了W的应用，除了传统的液相烧结工艺，现在已经研究出了低温烧结、瞬时液相烧结以及微波烧结等方法来获得W的细晶组织。钎焊在W中的应用主要在于W/Cu、W/钢以及W/W的钎焊，W作为接头的重要组成部分，不能忽视它对接头性能的影响。通过近年来研究人员对W的钎焊研究现状的概述，着重分析了W钎焊研究的焦点问题，展望了未来研究的方向。