内容简介
基于铜纳米团簇的系列优点以及药物浓度检测的必要性，《荧光铜纳米团簇的制备及应用》一书阐述了利用简单化学还原法通过改变保护剂与反应条件制备几种荧光铜纳米团簇的过程，并研究了所制备的荧光铜纳米团簇的性能、荧光猝灭机理以及在实际样品检测中的应用。本书可供药物分析、分析化学、材料相关专业领域的科研人员、高年级本科生参考阅读。
目录
第1章 绪论
1.1 铜纳米团簇的基本概念 2
1.1.1 金属纳米团簇 2
1.1.2 铜纳米团簇 3
1.2 铜纳米团簇的合成方法 4
1.2.1 模板法 4
1.2.2 化学还原法 5
1.2.3 微波合成法 5
1.2.4 配体蚀刻法 7
1.3 铜纳米团簇的基本性质 7
1.3.1 荧光特性 7
1.3.2 电化学发光特性 8
1.3.3 催化特性 8
1.4 铜纳米团簇的应用 9
1.4.1 分析检测 9
1.4.2 生物成像 13
1.5 主要研究内容和意义 14
第2章 胰蛋白酶-铜纳米团簇在黄芩素检测中的应用
2.1 引言 18
2.2 研究思路与实验设计 19
2.2.1 实验仪器 19
2.2.2 实验材料 20
2.2.3 Tryp-Cu NCs 的合成 20
2.2.4 黄芩素浓度的检测及Tryp-Cu NCs 选择性评价 20
2.2.5 实际样品中黄芩素的检测 21
2.3 结果与讨论 21
2.3.1 Tryp-Cu NCs 的表征 21
2.3.2 荧光猝灭机理研究 23
2.3.3 Tryp-Cu NCs 稳定性考察 24
2.3.4 检测条件优化 25
2.3.5 检测性能考察 25
2.3.6 黄芩素检测的选择性和竞争实验 26
2.3.7 实际样品中黄芩素的检测结果 27
2.4 结论 28
第3章 鞣酸-铜纳米团簇在木犀草素检测中的应用
3.1 引言 30
3.2 研究思路与实验设计 31
3.2.1 实验材料 31
3.2.2 TA-Cu NCs 的合成 31
3.2.3 木犀草素的荧光检测 32
3.2.4 牛血清样品中木犀草素的测定 32
3.3 结果与讨论 32
3.3.1 TA-Cu NCs 的结构表征 32
3.3.2 TA-Cu NCs 的稳定性 35
3.3.3 检测条件优化 36
3.3.4 木犀草素检测 36
3.3.5 TA-Cu NCs 的选择性 37
3.3.6 荧光猝灭机理 38
3.3.7 牛血清样品中木犀草素的检测 40
3.4 结论 40
第4章 抗坏血酸-铜纳米团簇在四环素检测中的应用
4.1 引言 42
4.2 研究思路与实验设计 43
4.2.1 实验试剂 43
4.2.2 AA-Cu NCs 的制备 43
4.2.3 四环素的荧光测定 44
4.2.4 实际水样中四环素的检测 44
4.3 结果与讨论 44
4.3.1 AA-Cu NCs 的表征 44
4.3.2 AA-Cu NCs 的稳定性 46
4.3.3 四环素的荧光测定 47
4.3.4 AA-Cu NCs 的选择性 48
4.3.5 荧光猝灭机理 49
4.3.6 实际水样中四环素的检测 49
4.4 结论 50
第5章 鞣酸-铜纳米团簇在金霉素检测中的应用
5.1 引言 52
5.2 研究思路与实验设计 53
5.2.1 实验材料 53
5.2.2 TA-Cu NCs 的合成 54
5.2.3 金霉素检测 54
5.2.4 实际样品中金霉素的检测 54
5.3 结果与讨论 55
5.3.1 TA-Cu NCs 的表征 55
5.3.2 最佳检测条件 57
5.3.3 TA-Cu NCs 的选择性 59
5.3.4 TA-Cu NCs 检测金霉素的灵敏度 59
5.3.5 荧光猝灭机理 61
5.3.6 实际样品中金霉素的检测 63
5.4 结论 64
第6章 组氨酸-铜纳米团簇在多西环素检测中的应用
6.1 引言 66
6.2 研究思路与实验设计 67
6.2.1 实验试剂和实验材料 67
6.2.2 His-Cu NCs 的制备 68
6.2.3 多西环素的荧光测定 68
6.2.4 His-Cu NCs 的选择性测定 68
6.2.5 实际样品中多西环素的测定 68
6.3 结果与讨论 69
6.3.1 His-Cu NCs 的形貌和结构表征 69
6.3.2 His-Cu NCs 的光学性质 70
6.3.3 His-Cu NCs 对多西环素的检测性能 71
6.3.4 荧光猝灭机理 74
6.3.5 His-Cu NCs 检测多西环素的选择性 76
6.3.6 实际样品中多西环素的检测 77
6.4 结论 78
第7章 谷胱甘肽-铜纳米团簇在呋喃西林检测中的应用
7.1 引言 80
7.2 研究思路与实验设计 81
7.2.1 化学试剂 81
7.2.2 GSH-Cu NCs 的制备 81
7.2.3 呋喃西林的荧光检测 81
7.2.4 牛血清中呋喃西林的检测 82
7.3 结果与讨论 82
7.3.1 GSH-Cu NCs 的表征 82
7.3.2 GSH-Cu NCs 的稳定性 84
7.3.3 检测条件优化 85
7.3.4 分析性能 86
7.3.5 选择性研究 87
7.3.6 荧光猝灭机理研究 88
7.3.7 牛血清中呋喃西林的检测 90
7.4 结论 91
第8章 鞣酸-铜纳米团簇在呋喃唑酮检测中的应用
8.1 引言 93
8.2 研究思路与实验设计 94
8.2.1 实验试剂 94
8.2.2 TA-Cu NCs 的制备 94
8.2.3 呋喃唑酮检测 95
8.2.4 实际样品中呋喃唑酮的检测 95
8.3 结果与讨论 95
8.3.1 TA-Cu NCs 的表征 95
8.3.2 TA-Cu NCs 的稳定性 98
8
前言/序言
社会在发展，科技在进步，随着制备方式的多样化，材料的种类日益增多，表征手段不断更新，研究者们对材料的认识也越来越深入，可以设计制备出更多更好的材料，但随着需求的进一步增大，合成更加符合实际需要的材料成为当前研究的热点和焦点。近年来，食品质量下降、生存环境恶化等引发了诸多健康问题，虽然药物对疾病有一定的治疗效果，但滥用和过量服用往往会导致一系列的副作用，对身体健康产生危害。因此，非常有必要实现药物浓度的准确和快速检测。
金属纳米团簇（M NCs）由于其优异的发光性能、可控的发射波长、较大的斯托克斯位移、良好的生物相容性和高度的光稳定性等优势，在环境检测、细胞成像、疾病诊断和治疗等领域得到了广泛的应用。作为金属纳米团簇的代表性物质，铜纳米团簇具有优异的光学性质、价廉易得等优点，在金属离子、非金属离子、药物有机分子检测领域表现优良。据报道，不同类型的铜纳米团簇已被成功制备并应用于物质的实际检测。
鉴于药物检测的必要性和铜纳米团簇的优异性质，本书通过简单的化学还原法以不同的物质为保护剂成功制备了几种铜纳米团簇，得到的铜纳米团簇在不同环境下具有优异的稳定性。并且它们均能实现药物分子的高灵敏度和高选择性检测，在线性范围和检出限方面表现出色，在实际样品检测中的应用效果同样令人满意。结合荧光测试结果和性质表征结果，对荧光检测机理有了初步认识。本书的研究成果为药物分子检测增添了更多、更好的选择，同时也为铜纳米团簇的合成与应用方面的研究提供了实验支撑和理论支持。
本书围绕荧光铜纳米团簇的制备与应用阐述相关内容，共分为9章。第1章主要对荧光铜纳米团簇的基本概念、合成方法、基本性质、应用领域等内容进行了综述。第2章以胰蛋白酶为保护剂，水合肼为还原剂，通过一步化学还原法制备出胰蛋白酶-铜纳米团簇，该团簇实现了黄芩素的高灵敏度和高选择性检测。第3章制备了具有蓝色荧光的鞣酸-铜纳米团簇，木犀草素可以令该团簇的荧光有效猝灭，并在实际样品的木犀草素检测中取得令人满意的效果。第4章以抗坏血酸为保护剂和还原剂合成了抗坏血酸-铜纳米团簇，该团簇的合成有效地避免了有机溶剂或者强还原剂带来的危害，得到的团簇在四环素检测中得到成功应用。第5章通过一步化学还原法制备了鞣酸-铜纳米团簇，利用多种技术手段对该团簇的结构与性质进行了研究，结合荧光检测结果和表征结果，对金霉素检测反应有了进一步的认识。第6章以组氨酸为稳定剂，得到具有蓝色荧光的组氨酸-铜纳米团簇，基于静态猝灭和内滤效应，该团簇实现了多西环素的高效检测。第7章制备了具有优异综合稳定性的谷胱甘肽-铜纳米团簇，在最优检测条件下，该团簇在呋喃西林的检测中具有较宽的线性范围和较低的检出限，并且实现了牛血清中呋喃西林浓度的检测。第8章同样制备了鞣酸-铜纳米团簇，该团簇具有均匀尺寸和优异稳定性，以静态猝灭机理为基础，建立了用于呋喃唑酮高效检测的荧光平台，在实际样品中对呋喃唑酮的检测同样表现优异。第9章对本书的研究内容做了总结并简述了本领域未来的挑战与展望。
在本书的编写过程中，张申老师和蔡志锋老师给予了大力支持和帮助，在此深表感谢。感谢山西省基础研究计划项目（202303021222026）提供的经费支持，感谢太原理工大学分析测试与仪器共享中心提供的材料表征与测试服务。本书总结了笔者近年来的学术研究成果和所研究领域的国内外现状，以供本领域相关科研人员阅读，希望可以起到一定的参考作用。
由于笔者水平有限，书中所述内容难免有不足之处，敬请广大读者批评指正。
郭玉玉
太原理工大学
2025年1月
