文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
模板法构筑纳米金复合材料及其在检测中的应用
姓名:马亮
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:刘锦淮;杨良保
2011-05-02
摘要
摘要
随着现代科学技术的不断进步,科研工作者对材料的研究也越来越深入,
从宏观材料到纳米材料,从单一组分的材料到复合材料等。与此同时,材料的制
备方法也有了很大的变化。模板法作为一种新的制备方法,因其能制备出具有独
特的性质的复合材料而在检测领域研究中显的越来越重要。本文首先采用模板法
制备了基于纳米金的复合材料,然后分别研究了纳米金复合材料在沙门氏菌和
R6G检测中的应用。
本论文围绕课题组的863项目开展了以下三个方面的工作:
第一部分工作以多壁碳纳米管为模板制备了金-多壁碳纳米管复合材料,并
以这种材料构建化学电阻型免疫传感器,从而实现了沙门氏菌鞭毛蛋白的无标记
检测。
首先对多壁碳纳米管进行功能化处理,在多壁碳纳米管表面形成一系列活性
位点。功能化处理步骤依次为,氧化,巯基化,然后将新鲜制备的粒度为15纳米
左右的金纳米颗粒粘附到功能化处理后的多壁碳纳米管的活性位点上,形成金纳
米颗粒和多壁碳纳米管的复合物,最后采用这种复合物来制备免疫电极,实现了
对肠炎沙门氏菌的无标记检测。通过实验发现这种修饰电极对沙门氏菌有极好的
电学响应、具有很高的的灵敏性。这种传感器性能稳定,重复性好,有望成为一
种简单、经济、实用、高效的分析检测方法。
第二部分是研究了基于Au-碳复合材料电极免疫传感器对沙门氏菌鞭毛蛋白
的检测。
以硫堇为电活性物质,过氧化氢的PBS溶液为测试底液,在碳电极上用辣根
过氧化物酶将肠炎沙门氏菌抗体固定在碳电极上,采用循环伏安法实现了对肠炎
沙门氏菌的检测。本实验中着重研究了硫堇的浓度、过氧化氢的浓度、测试底液
的pH、孵育时间、以及扫描速率以寻求最佳实验条件。
第三部分是研究了DNA模板自组装正电荷纳米金基底的增强SERS效应。
将直径为10nm的正电荷金纳米颗粒通过静电作用高密度自组装到带负电荷
的长链λ-DNA分子上,形成了高密度的具有纳米间隙的金纳米颗粒网络结构。研
究了孤立的金纳米颗粒和所自组装的金纳米颗粒-DNA复合材料作为表面增强拉
II
摘要
曼散射(SERS)基底的活性。原本对SERS信号响应较弱的10 nm直径的金纳米颗
粒,在自组装到DNA上形成具有纳米间隙的金纳米颗粒网络后,产生了均匀、一
致、强烈的SERS增强响应。此方法制备SERS基底产率高、SERS增强效果好,
SERS信号稳定性和重复性相对常规孤立的金纳米颗粒SERS基底有很大提高。

关键词: 模板免疫传感器多壁碳纳米管循环伏安法 SERS
III
ABSTRACT
ABSTRACT
With the development of science and technology, more and more materials are
taken into research by scientists,from macro-materials to nano-materials, from a
single material posite materials. At the same time, the preparation of materials
also changed a lot. As a new method, template has e more and more important
in the detection field for the ability to posite materials with particular
characters. In this paper we firstly posite materials based on gold
nanoparticles, and then studied the application of the materials in the detection of
R6G and Salmonella.
The research focused on the 863 program in our lab carried out in this paper can
be devided into three aspects:
The first part is the construction of chemical resistance immunosensor based