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传统的荧光物质有半导体量子点、有机染料、高分子微球、无机配合物等,基于这些传统荧光材料的多种性能不能满足新发展的需要,如光漂白效应,荧光不可调谐性及生物毒性等,学者们将目光投向了新型的荧光金属纳米材料,其中尺寸超小的荧光铜纳米团簇(Cu NCs),因其低廉的成本和独特的光学、电学等性质,在传感、催化、荧光成像、光电器件、药物输送等领域有广泛的应用前景。主要研究内容如下:1.本文报道了一种利用二硫苏糖醇作为还原剂,在天然整片蛋壳膜(ESM)中原位制备发光的二维纳米复合材料的新策略。所建立的方法具有步骤简单、成本效益好和可行性高等优点。制备的Cu NCs/ESM纳米复合材料具有良好的光致发光性能,改善了化学、热、光稳定性,裁剪方便,柔韧性好。有意义的是,该纳米复合材料可作为基于荧光猝灭现象的Ag+离子可视化检测试纸,同时作为颜色转换层,成功地应用于发光二极管(LED)的构建。此外,所提出的表面荧光图形化策略在生物质防伪、信息加密和安全纸片等方面的应用前景良好。2.本文首次报道了一种以L-甲硫氨酸为稳定剂,在室温条件下合成橙红色发光铜纳米团簇的新方法。合成路线简单、经济、可行。通过多种分析方法对合成的甲硫氨酸稳定的铜纳米团簇(Cu NCs/Met)进行了表征。结果表明,所合成的Cu NCs/Met具有超小尺寸(约2.7 nm)、高稳定性、大斯托克斯位移、长荧光寿命等光学特性。值得注意的是,诺氟沙星(NOR)能有效地猝灭Cu NCs/Met的荧光。以Cu NCs/Met为纳米荧光探针,提出了一种新型的、快速的、低成本的诺氟沙星传感检测方法,其猝灭机理主要是Cu NCs/Met与诺氟沙星之间的诱导团聚猝灭和内滤效应。研制的传感器在一个较宽的线性浓度范围内表现出对NOR的高灵敏度和高选择性,线性范围从0.05到250μM、检出限低至17 nM。此外,所研发的NOR传感器用于实际样品分析的实用性得到了验证,回收率令人满意,从而使该传感平台有希望用于复杂系统中药物分子的无标记荧光检测。3.目前报道的荧光铜纳米团簇基本上都是湿法化学合成,操作较为繁杂,且液相的产物限制了固相荧光铜纳米团簇的众多应用。本文采用室温固相合成的方法,将二硫苏糖醇(DTT)和无水硫酸铜粉末置放于玛瑙研钵中,均匀研磨制备红色荧光铜纳米团簇,冷冻保存。操作简单、快速,并且适用于大批量生产荧光铜纳米团簇。以所制备的铜纳米团簇为荧光探针,基于荧光增强现象,成功开发出“turn on”型Cd2+离子传感器。所制备的荧光铜纳米团簇粉末作为光转换材料在LED器件的构建方面有广阔的应用前景。