铜纳米团簇的光电性能研究及在食品检测中的应用
铜纳米团簇(CuNCs)是铜原子在稳定剂的保护下形成的粒径在2nm以下的纳米材料,常用的稳定剂有含巯基的小分子化合物和蛋白、多肽、聚合物等大分子模板.作为一种新型材料,已被应用于离子检测、催化、电化学催化、生物标记、生物成像等方面.本论文对以2-巯基-5-正丙烷基嘧啶(MPP)为配体的铜纳米团簇(Cu NCs @ MPP)的电化学性质和电化学发光进行了研究.在-0.4~1.7V电位范围内Cu NCs @ MPP发生了Cu8+/Cu82+,Cu8/Cu82+,Cu8/Cu8+间的氧化还原,这是由于Cu NCs @ MPP金属核中的电子缺陷和空穴,在一定的电位下,CuNCs @MPP作为多电子的给体和受体,给出电子和接受电子发生氧化还原.在湮灭机制和共反应机制下均发现有电化学发光(ECL),实验发现只有一种来自金属核的激发态参与了ECL过程,理论计算证明了该激发态由金属核到配体的电子转移产生,且ECL过程释放的能量接近于Cu NCs@MPP内部HOMO→LUMO间的能级差.三丙胺(TPA)浓度为5mmol/L时,CuNCs@MPP/TPA共反应体系的电化学发光效率为0.74%.作为荧光材料,铜纳米团簇可用于荧光传感检测器,本论文基于罂粟碱对CuNCs@ MPP荧光猝灭作用,将Cu NCs @ MPP用于实际样品中罂粟碱的检测.在进行实际样品检测时,先用 QuEChERS (Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe 的缩写)前处理方法结合薄层色谱法(TLC)对样品进行前处理和罂粟碱的分离,经检测发现采购的五种火锅底料样品中并未发现罂粟碱成分,与高效液相色谱验证结果一致.选择其中一种样品进行了加标实验,在0.4~1.0mg/kg浓度范围内,随着加标样品中罂粟碱加入量的增加,CuNCs @ MPP的荧光呈线性猝灭.
- 作者：
- 韩爱玲
- 学位授予单位：
- 天津科技大学
- 专业名称：
- 食品工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2017年
- 导师姓名：
- 方国臻；王宛
- 中图分类号：
- TB383.1；TS207.3
- 关键词：
- 铜纳米团簇；电化学；电化学发光；荧光；罂粟碱
- copper nanocluster； electrochemistry； electrochemiluminescence； fluorescence； papaverine