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荧光硅纳米颗粒(Silicon nanoparticles,SiNPs)作为一种新型的荧光纳米材料,具有独特的光电学特性。与有机荧光分子和量子点相比较,其具有生物相容性好、毒性低、抗光漂白性强等优势,已被广泛应用于细胞成像、分析检测和医学等领域。然而,已报道的SiNPs具有荧光发射波长较为单一、水溶性SiNPs的合成过程繁琐或发射波长多位于短波区的问题,不能较好满足分析检测的需求。因此,发展简便制备双发射或发射波长较长的SiNPs,并将其成功地应用于药物分析与重金属离子的检测中具有较大的研究价值。基于此,本学位研究论文主要开展了以下的工作:(1)简要对近年来SiNPs的研究进展进行了总结,并展开介绍了SiNPs的性质、制备及其应用。(2)新型荧光硅纳米颗粒的制备及其与Eu3+离子构建比率荧光体系检测四环素的应用四环素(Tetracyclines,TCs)是一种广谱类抗生素,被广泛使用于治疗动物和人类的细菌感染,然而过度使用TCs会带来抗生素残留与细菌产生抗药性的问题,所以利用简单而精确的方法进行TCs测定显得非常重要。本工作设计了一种基于SiNPs的比率荧光传感器,以建立高灵敏度和选择性检测TCs的新方法。该传感器通过水热法利用(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷(APTES)和低成本的二乙烯三胺五乙酸作为前体合成蓝色荧光SiNPs,它被当作与Eu3+共价结合的共配体,同时也作为比率荧光的参比信号,在TCs存在下,Eu3+的荧光强度(λem=616nm,I616)显着增加,而SiNPs的发光强度(λem=450 nm,I450)降低,基于此现象构建了比率荧光传感器。该传感器的荧光强度比值I616/I450在TCs浓度0.2-20μM范围内呈良好的线性,检测限为3 nM。该方法被成功地用于测定天然水样和牛奶样品中的TCs且具有良好的回收率。(3)一锅法制备荧光硅纳米颗粒及其在检测槲皮素中的应用槲皮素(Quercetin,QCT)是一种典型的黄酮醇,具有多种生物活性。因此,QCT的测定在药物化学中非常重要。SiNPs是通过对APTES和柠檬酸钠进行一锅水热处理而合成的,并对其形貌及性质进行了表征。所获得的水溶性SiNPs在发射波长为445 nm且良好的光稳定性。基于内过滤效应QCT会使SiNPs的荧光猝灭的现象,开发了一种检测QCT的荧光新方法。在最佳条件下,该方法的线性范围为0.8-60μM,检出限为26 nM。成功应用于葡萄酒和饮料样品中QCT的测定。与其他检测方法相比,该方法检测限低,选择性好,在药物分析化学中具有潜在的应用前景。(4)发射绿色荧光的硅纳米颗粒的制备及其在高选择性检测钴离子中的应用Co2+作为氰钴胺素(维生素B12)和含钴辅酶的主要成分,涉及到生物体内许多重要的反应,还可能对某些微量元素的代谢产生影响。此外,Co2+还被应用于许多工业领域。但是,钴的广泛应用存在潜在的环境问题,因此,检测环境中的Co2+含量是非常有必要的。本工作用APTES和酪氨酸为原料,一锅水热法制备发射绿色荧光的SiNPs并对其形貌和性质进行了表征。所制备的SiNPs当激发波长为420 nm,发射波长为496 nm。当加入Co2+时,与SiNPs相互作用导致其荧光强度下降,建立了检测Co2+的新方法。在最优条件下,该方法的线性范围为1-80μM,检测限为0.43μM。该方法已成功应用于河水和湖水中Co2+含量的测定。