等离子体共振瑞利散射能量转移纳米光谱研究及其在阴离子分析中的应用

Some simple, rapid, low-cost, unusing surfactant, stable,beingstrong emission of resonance Rayleigh scattering (RRS) Au/Ag nanoparticle and its aggregation, nanorod and nanoprism sols were synthesized with chemical and electrochemical procedures. Dfferent size nanoparticle and nanorod were used to study the surface plasmon resonance (SPR) absorption band, SPR RRS emission band, and its relationship. Some new plasmonic resonance Rayleigh scattering energy transfer (PRRS-ET) nanospectroscopic analytical systems wolud be explored.One hand, when the plasmonic RRS nanospectroscopic probe was fabricated , the highly selective anion complex was screened that can be adsorbed on the sruface of the nanoprobe, and both donor and the aceptor matched to deveop a sensitive and selective PRRS-ET analytical system to determine trace anions sch as B and F. Other hand, when the anion complex with adsorbtion was selected, some nanospectroscopic probe with different RRS emission band were screened to constructure PRRS-ET nanospectroscopic analytical system to determine trace anions in foods and water samples. Using SPR absorption, SERS with suitable molecular probe, microscopy, laser scattering, and other techniques, the SPR-RRS and PRRS-ET mechanisms were discussed in details.

探索简便的、快速的、价廉的、无表面活性剂的、稳定的、具有高强度共振瑞利散射（RRS）的球形金银纳米微粒及聚集体、纳米棒、三角型纳米碟等溶胶合成新方法。采用化学手段调控合成不同粒径和径长比的球形纳米粒子和纳米棒，研究球形纳米粒子、纳米棒尺寸对SPR吸收带、RRS峰的影响及其二者之间的相互关系。对球形金银纳米微粒聚集体、纳米棒、三角型纳米碟等为供体与阴离子配合物为受体的等离子体共振瑞利散射能量转移纳米体系的同步扫描瑞利散射、表面等离子体共振（SPR）吸收、表面增强拉曼散射（SERS）光谱进行探究，筛选高灵敏的金银纳米SPR-RS探针及与纳米探针匹配的高选择性的阴离子配合物纳米光谱分析体系，发展简便快速灵敏选择性测定氟离子、硼酸根等的等离子体共振瑞利散射能量转移（PRRS-ET）纳米光谱分析新方法。

纳米粒子表面等离子体共振具有新奇的光学特性，这为其在痕量阴离子分析中的应用奠定了基础，我们将纳米粒子表面等离子体共振瑞利散射与其能量转移有机结合，发展了痕量阴离子的分子光谱分析新技术。该课题通过4年的研究，较好地完成了研究计划，实现了研究目标。采用光波法、微波法合成了稳定的、具有高强度共振瑞利散射（RRS）的球形金银纳米微粒、纳米棒、三角型纳米碟等纳米溶胶，研究了纳米微粒为供体与阴离子配合物为受体的等离子体共振瑞利散射能量转移纳米体系的同步扫描瑞利散射、表面等离子体共振（SPR）吸收、表面增强拉曼散射（SERS）光谱，获得了一批等离子体共振瑞利散射能量转移（PRRS-ET）纳米光谱分析新体系。研究了纳米微粒-阴离子体系的共振散射光谱规律；提出PRRS-ET机理和RRS增强机理，建立了一批测定氟、IO3-、硼酸根、H2O2、甲醛等高灵敏高选择性的等离子体共振瑞利散射能量转移纳米光谱分析阴离子的新方法，并用于环境、食品安全的检测。研究了金纳米棒-硼酸根-甲亚胺Ｈ体系的表面等离子体共振瑞利散射能量转移光谱特性，建立了测定10～750 ng/mL硼的表面等离子体共振瑞利散射能量转移光谱新方法。将氧化石墨烯/纳米金复合纳米粒子与氟离子体系结合，建立了测定6.0×10-8 ～1.3×10-5 mol/L氟离子、检出限为3×10-5 mol/L的共振瑞利散射能量转移新方法。该法用于测定牙膏中的氟含量。在含有增敏剂AgNO3的AuNP溶胶中，形成了AuNP/AgCl的高SERS活性底物，维多利亚蓝4R（VB4R）SERS分子探针与十二烷基硫酸钠（SLS）反应，导致体系在1617 cm-1处的SERS下降，据此分别建立了一种新的SERS定量分析线性范围0.01～15μmol/L SLS的方法，该方法应用于测定了水中的SLS，结果满意。.本课题在国内外发表学术论文18篇，其中SCI、EI收录论文18篇，其中 SCI一区5篇、二区论文8篇、影响因子大于5的论文5篇；获得授权中国发明专利10项；参加国际国内学术会议10人次，发表会议论文7篇。结合该课题研究培养博士、硕士13人。