基于天然高分子和納米金粒子的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料的制備與應(yīng)用.pdf

1、本論文主要圍繞天然高分子，羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose，HEC)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)以及殼聚糖(chitosan，CS)與納米金粒子(gold nanaparticles，GNPs)構(gòu)成的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料展開。本論文由三個部分組成：第一部分，羥乙基纖維還原氯金酸及對納米金粒子的穩(wěn)定作用；第二部分，羥丙基纖維素還原氯金酸與穩(wěn)定金粒子的機(jī)理；第三部分，殼聚糖

2、、海藻酸鈉、納米金粒子及葡萄糖氧化酶(glucose oxidase，GOD)層-層組裝結(jié)構(gòu)納米生物傳感器的構(gòu)造。
　　 首先，通過光化學(xué)反應(yīng)，以生物大分子羥乙基纖維素為還原劑和穩(wěn)定劑制備了金納米粒子。采用紫外—可見吸收光譜(UV-Vis)、透射電子顯微鏡(TEM)、紅外光譜(FTIR)以及pH值跟蹤等對反應(yīng)過程和產(chǎn)物進(jìn)行了分析表征。結(jié)果表明，氯金酸(HAuCl4)還原成金納米粒子的反應(yīng)幾乎在60分鐘內(nèi)完成；FTIR分析證實了H

3、EC的氧化；金納米粒子尺寸和紫外吸收峰的強度均與HEC溶液的濃度有關(guān)。另外，還考察了金離子的濃度對還原過程的影響。在紫外照射條件下HEC能夠?qū)⒔痣x子還原成具有獨特鈍角三角形、六邊形和圓形等不同形狀的粒子，并將其穩(wěn)定在水溶液中。
　　 其次，研究了紫外光照射下，天然高分子羥丙基纖維素溶液中合成金納米粒子的過程，發(fā)現(xiàn)金納米粒子在HPC溶液中存在時間演化現(xiàn)象。紅外光譜分析表明HPC在紫外光的照射下極易發(fā)生氧化，而本體粘度測試則表明HP

4、C分子量在紫外照射下迅速降低。HPC的氧化不僅為金離子的還原提供了自由電子，同時還導(dǎo)致了HPC分子鏈的斷裂。文中，探討了金納米粒子的時間演化機(jī)理，我們認(rèn)為由于HPC分子鏈的斷裂導(dǎo)致HPC溶液對金納米粒子的穩(wěn)定性減弱，從而引起了金納米粒子的演化，即金納米粒子的持續(xù)聚集現(xiàn)象。
　　 另外，構(gòu)造了基于殼聚糖、納米金粒子和海藻酸鈉(sodium alginate，SA)的新型玻碳電極納米生物傳感器，并對其性能進(jìn)行了測試。首先，選用CS作