无机纳米光学探针的制备与应用.pdf

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《无机纳米光学探针的制备与应用》:纳米科学与技术丛书
《无机纳米光学探针的制备与应用》详细介绍了近十几年来纳米探针制备及其在生物分析化学、医学临床检验和药物分析中应用前景。《无机纳米光学探针的制备与应用》涉及纳米颗粒、量子点、稀土掺杂下转换发光纳米颗粒、稀土掺杂上转换发光纳米颗粒、磁性纳米复合材料,以及新兴荧光碳点的制备、表征方法和应用。

作者简介
徐淑坤 1946年生于吉林省海龙县,1970年毕业于北京大学化学系,1982年于中国科学院研究生院获得硕士学位。历任中国科学院沈阳应用生态研究所助理研究员、副研究员,东北大学副教授、教授、博士生导师。国务院政府特殊津贴获得者。主要研究方向为流动注射、顺序注射与原子光谱及分子光谱联用技术,流动分离分析技术,纳米晶体生物探针基础和应用等。在国内外重要学术刊物发表论文160余篇。合作出版译著《流动注射分析》第一版和第二版,合编专著《流动注射分析法》和《分析化学》等。主持/参与国家自然科学基金项目7项,省部级项目3项。曾获国家自然科学奖三等奖1项,教育部自然科学奖一等奖1项,中国科学院自然科学奖二等奖2项,辽宁省自然科学奖一等奖1项。

目录
《纳米科学与技术》丛书序
前言
第1章绪论
1.1探针与生物标记技术
1.2纳米材料与生物标记
1.2.1纳米科技与纳米材料
1.2.2用予生物标记的几种纳米颗粒
1.3无机纳米探针的主要类型及其应用进展
1.3.1金纳米颗粒
1.3.2发光量子点
1.3.3稀土掺杂的发光纳米颗粒
1.3.4磁性纳米颗粒
1.3.5荧光碳纳米颗粒
1.4无机纳米探针的应用前景
参考文献
第2章金属纳米探针
2.1引言
2.2金属纳米颗粒的性质
2.2.1基本效应
2.2.2物理特性
2.2.3化学特性
2.3金属纳米颗粒的制备
2.3.1物理法
2.3.2化学法
2.3.3生物学法
2.4金属纳米颗粒的表征
2.4.1尺度及微观结构测量
2.4.2表面分析
2.4.3化学成分分析
2.5金属纳米颗粒的表面修饰
2.5.1表面修饰方法
2.5.2常用的表面修饰剂
2.6金属纳米颗粒作为探针的应用
2.6.1在核酸检测中的应用
2.6.2在蛋白质检测中的应用
2.6.3在免疫分析中的应用
2.6.4在细胞成像中的应用
2.6.5在其他领域中的应用
参考文献
第3章量子点光学探针
3.1引言
3.2量子点的合成
3.2.1有机金属合成法
3.2.2水相合成法
3.2.3溶胶—凝胶法
3.2.4微乳液法
3.2.5仿生法
3.2.6其他方法
3.3量子点的表面修饰
3.3.1无机壳层修饰法
3.3.2有机配体修饰法
3.4量子点探针的应用
3.4.1量子点作为生物探针的应用
3.4.2量子点作为离子探针的应用
3.4.3量子点作为小分子探针的应用
3.4.4基于荧光增强的量子点“开关”荧光探针
3.4.5量子点光电化学探针在化学、生物物质检测中的应用
参考文献
第4章稀土下转换发光纳米探针
4.1引言
4.2稀土发光纳米材料简介
4.2.1稀土材料的发光特性
4.2.2研究进展
4.3稀土下转换发光纳米材料分类
4.3.1氧化物基质纳米颗粒
4.3.2含氧酸盐基质纳米颗粒
4.3.3氟化物基质纳米颗粒
4.3.4羟基磷灰石基质的纳米发光材料
4.3.5多元基质的纳米复合物
4.4稀土下转换发光纳米颗粒的合成
4.4.1固相合成法
4.4.2液相合成法
4.5稀土下转换发光纳米颗粒的表面修饰
4.5.1有机分子修饰
4.5.2硅烷化修饰
4.6稀土下转换发光纳米颗粒的应用
4.6.1对生物分子的标记及免疫分析应用
4.6.2细胞标记成像
4.6.3在发光共振能量转移中的应用
4.6.4在药物传输及肿瘤治疗中的应用
4.6.5在其他方面的应用
参考文献
第5章稀土上转换发光纳米探针
5.1引言
5.2上转换发光机理
5.2.1激发态吸收
5.2.2能量传递
5.2.3光子雪崩
5.3稀土上转换发光材料简介
5.3.1上转换发光材料的组成
5.3.2上转换发光材料的种类
5.3.3上转换发光纳米颗粒在生物分析中的应用前景
5.4稀土上转换发光纳米颗粒的合成
5.4.1共沉淀法
5.4.2热分解法
5.4.3水热法
5.4.4溶剂热法
5.4.5其他方法
5.4.6合成方法小结
5.5稀土上转换发光纳米颗粒的表面修饰
5.5.1无机壳层修饰法
5.5.2有机配体修饰法
5.6稀土上转换发光纳米颗粒的生物应用
5.6.1芯片上免疫反应的检测
5.6.2细胞成像
5.6.3组织及活体成像
5.6.4多模式成像
5.6.5光动力理疗
5.6.6基于发光共振能量转移的生物检测
5.6.7基于磁性分离的生物检测
参考文献
第6章磁性纳米探针
6.1磁性简介
6.2磁性纳米颗粒的合成
6.2.1沉淀法
6.2.2水/溶剂热法
6.2.3溶胶—凝胶法
6.2.4微波辅助加热法
6.2.5其他方法
6.3磁性纳米颗粒的表面修饰
6.3.1硅烷化修饰
6.3.2高分子聚合物修饰
6.3.3有机小分子修饰
6.4磁性纳米颗粒的应用
6.4.1磁共振成像
6.4.2药物输送
6.4.3生物分离
6.4.4靶向热疗
6.5与其他纳米颗粒的复合
6.5.1磁性纳米金
6.5.2磁性量子点
6.5.3磁性稀土发光纳米材料
参考文献
第7章荧光碳纳米探针
7.1荧光碳点
7.1.1荧光碳点的制备
7.1.2荧光碳点制备技术的新进展
7.1.3荧光碳点的应用
7.2纳米金刚石
7.2.1纳米金刚石的制备
7.2.2荧光纳米金刚石的应用
参考文献
索引
彩图

文摘
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4.4.2液相合成法
采用液相法合成,通过改变反应条件,可以有效地控制颗粒的成核与生长过程,从而制备出不同形貌、粒径均匀、大小可控的纳米颗粒。
1.水热和溶剂热法
水热合成是指在密闭体系中,以水为溶剂,在一定温度和压力下利用溶液中物质发生化学反应而进行的合成。在水热法的基础上,以有机溶剂代替水进行合成的方法称为溶剂热法。溶剂热法是水热法的一种重大改进,可以适用于一些非水反应体系的合成,弥补了水热合成的一些不足。
在高温高压的水溶液中,许多化合物表现出与常温下不同的性质,如溶解度增大、离子活度增加、化合物晶体易转型等。水热法允许在低于传统固相反应所需温度下实现无机材料的合成。与其他制备方法相比,水热法制得的产品纯度高、粒子的单分散性好、形貌和尺寸大小可控、掺杂均匀、晶型好,而且最大限度地降低了合成和后处理过程的难度和毒性,也有利于稀土发光纳米材料的大规模制备。用该方法制备的纳米晶避免了因高温煅烧和球磨等后处理引起的杂质和结构缺陷。另外,利用水热法还可直接生成氧化物,避免了一般液相合成法需要的经过煅烧转化为氧化物这一步骤,从而极大地降低了硬团聚的形成。水热处理过程中温度、压力、处理时间、溶液的pH和所用前驱体的种类等对产物的粒径、形貌和发光性能等都有很大的影响。近年来,水热法在稀土氟化物、磷酸盐、钒酸盐和钼酸盐等纳米发光材料的合成中得到了广泛的应用。在合成过程中研究者通常采用以下3种方式:①直接将相应阴离子的溶液滴加到稀土阳离子溶液中,得到沉淀,然后进行水热处理;②先用不同的络合剂(油酸、亚油酸、EDTA和柠檬酸钠)将稀土离子络合,然后加入相应的阴离子盐溶液,再进行水热处理;③先将稀土离子与相应的阴离子盐溶液混合形成沉淀,向沉淀中加入一定量的表面活性剂( PEG、PAA、PVP和PEI等),再进行水热处理。

内容简介
全球纳米科技发展迅猛,正在给分析化学界带来革命性的变化。运用纳米科技研制纳米探针在分析化学特别是生物分析化学等方面具有重大意义。《无机纳米光学探针的制备与应用》介绍了近十几年来无机纳米光学探针领域的研究成果和最新进展,包括纳米颗粒的合成、纳米光学离子探针或生物探针的制备、表征方法,无机离子、化合物和生物大分子的定性或定量检测,以及细胞、组织等生物样品的离体或活体标记和成像等新方法和新技术。

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