基于纳米金表面等离子体共振光散射法测定视黄醇结合蛋白

采用柠檬酸钠还原法制备了粒径约为12nm的纳米金颗粒,并用其标记视黄醇结合蛋白抗体(anti-RBP).在pH=5.29的KH_2PO_4-Na_2HPO_4缓冲溶液中,纳米金标记anti-RBP可与视黄醇结合蛋白(RBP)发生特异性结合使纳米金颗粒凝集成网格结构,由于纳米金颗粒的表面等离子体共振效应,使其在620nm处共振光散射信号显著增强.C_(RBP)在0.1~60ng·mL^(-1)范围内与共振光散射增强值ΔI_(620nm)线性相关,检出限为0.02ng·mL^(-1),用于定量分析人血清中的RBP,方法简单、灵敏,结果满意.

基于多壁碳纳米管的盐酸四环素催化等离子体共振光散射分析

研究表明，在pH 2．36的弱酸性条件下，当有还原性药物如盐酸四环素存在时多壁碳纳米管能催化还原氯金酸并生成金纳米微粒．通过检测反应生成的金纳米微粒的等离子共振光散射信号，建立了快速、简便的盐酸四环素催化共振光散射分析方法．方法的线性范围为4～26μmol／L，相关系数（r）为0．9955，检出限（3σ）为6．0nmol／L．将该方法用于盐酸四环素片剂分析，平均加标回收率为101．9％；用于尿液分析，加标回收率为98．3％-102．0％．

单纳米粒子表面的甲醇电催化氧化过程

由于全球资源短缺和环境污染等问题日益加剧,开发利用洁净高效的新能源已成为当今社会研究热点.其中,直接甲醇燃料电池(DMFC)具有低温启动、无需重整制氢、洁净环保和体积小巧等特性,展现出较好的应用前景.DMFC的阳极反应为甲醇氧化反应,甲醇的完全氧化涉及到复杂的六步电子转移反应过程.揭示甲醇氧化的反应路径与机理,阐明催化剂的真实活性中心以及毒化效应,对于高效催化剂的设计和制备至关重要.随着纳米技术的发展,在单颗粒水平对纳米催化剂进行表征受到了越来越多的关注.因此,亟需发展具有高灵敏度的原位界面表征方法,实现纳米尺度的精准测量,排除催化剂平均效应,获取纳米表界面真实的催化反应信息.本文结合纳米等离子共振散射光谱与电化学技术,获得了单个纳米催化剂的同步光电响应信号,实现单颗粒水平纳米粒子表面化学、电化学反应过程(如电荷转移、分子吸附等)的高灵敏监测,揭示纳米尺度表界面催化反应机制.利用这一技术,动态监测了单个金/铂包金纳米颗粒表面的甲醇氧化过程.结果表明,在金纳米颗粒表面,甲醇氧化主要通过HCOOH路径,生成产物为HCOOH或CO_(2).其中,反应中间体与羟基离子的竞争性吸附起到重要作用,反应决速步为Au-OH和Au-CHO的共吸附.而铂催化甲醇氧化主要经过CO路径,决速步为Pt-OH和Pt-CO氧化生成Pt-COOH过程.此外,观测到金和铂氢氧化物为催化反应的活性物种,进一步证实了金属氧化物对于催化活性的钝化作用.结合密度泛函理论模拟,明确了甲醇氧化反应中间体吸附与金属氢氧化物演变之间的内在联系.综上,本文利用纳米等离子共振散射光谱,原位监测了单个纳米粒子表面的甲醇电催化氧化过程,实现了催化剂真实活性物种演变与失活过程的直接观测,揭示了不同催化剂表面的决速步骤,为提高催化反应效率提供了更加准确的反应信息.本文将有益于纳米等离子共振散射光谱在电催化反应高灵敏监测方面的广泛应用,并为高效甲醇催化剂的制备提供参考.

金纳米棒与肝素相互作用的表征及肝素的等离子共振光散射分析法

利用等离子共振光散射(PRLS)、等离子共振吸收、扫描电子显微镜和动态光散射技术研究了金纳米棒与肝素的相互作用.结果表明,在溶液中,金纳米棒呈分散状态,具有微弱的等离子共振光散射信号.但当其与肝素通过静电作用后发生明显的聚集,产生显著的增强PRLS信号,信号的增强程度与肝素浓度在一定范围内呈线性关系.据此建立了基于金纳米棒聚集测定微量肝素的等离子共振光散射分析法.在60mmol/L NaCl和pH5.33的Britton-Robinson(BR)缓冲溶液介质中,金纳米棒浓度为6.4×10-5mol/L时,测得肝素的线性范围为0.02～0.70μg/mL,检出限为(3σ)8.0ng/mL.该方法成功应用于临床肝素钠注射液的测定.

碘诱导Ag@AgI复合纳米颗粒的形成及碘离子的可视化分析

在CuCl2和KI同时存在下,银纳米颗粒表面被氧化,生成Ag@AgI复合纳米颗粒,使得银纳米颗粒在410nm处的等离子体共振光散射信号降低。该光散射信号变化很容易在普通白色发光二极管(LED)光照射下观察到,据此建立了一种简单的I!可视化分析方法。在pH 7.4Tris-HCl缓冲溶液中,在1.0×10!4 mol/LCuCl2溶液存在下,I!检测的线性范围为2.0×10!7～2.0×10!5 mol/L,相关系数为0.9959。常见阴离子对测定无干扰。将本方法用于环境水样和尿液中I!检测,加标回收率分别为95.0%～97.0%和98.7%～103.1%。

暗场显微镜下的彩色“纳米星”

具有独特局域表面等离子共振散射特性的贵金属纳米粒子,在可见光区域表现出明显的吸收和散射光谱特性。在过去的几十年中,基于纳米金和纳米银溶液的可视化颜色传感器,被广泛应用在金属离子、生物分子、农药等灵敏检测。自2000年,暗场显微镜的出现,实现了纳米尺度下等离子共振散射光谱的精准获取,将传感尺度从传统的实验试管发展到单纳米颗粒界面。单颗粒检测消除了本体溶液中大量纳米粒子产生的平均效应,可提供更加准确的反应信息。纳米粒子的散射光谱主要取决于颗粒的尺寸、形貌、成分以及颗粒间耦合作用等,因此,具有特定散射颜色的单个纳米粒子,可以作为优异的纳米探针。这篇综述聚焦于单颗粒纳米传感,首先介绍了纳米粒子局域表面等离子共振的原理和发展历史。随后,主要讨论了单个贵金属纳米粒子作为颜色编码传感器,在生物分子、环境污染物以及能源等领域的应用,尤其是基于单颗粒的原位纳米光谱电化学传感及其在电催化反应中的应用。例如,利用纳米粒子的溶出和生长过程,精巧地设计了针对不同待测物的纳米探针。另一方面,对单纳米粒子结构演变过程的原位监测,也有助于对纳米材料制备机理的理解。最后,着重探讨了纳米颜色传感器信号提取放大的检测手段,包括将肉眼识别的颜色转换为可读的三原色信息以及偏振光检测技术等,进一步扩展单颗粒颜色传感的应用范围。