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金属纳米团簇(Metal nanoclusters,MNCs)是一类具有荧光性质的新型纳米材料,尺寸一般小于2 nm,因其独特的电子结构以及超小的尺寸,常表现出不同寻常的光学、电学、物理学等性质,被广泛应用于环境污染物的监测、生化分析及医学分析等领域。而以氨基酸为配体合成的金属纳米团簇毒性低、易于改性,且具有良好的生物相容性,近年来在金属纳米团簇研究领域备受关注。然而,采用简单便捷的方式,绿色环保的试剂合成尺寸小,性质优异,且具有特定功能的贵金属纳米团簇仍然是一项具有潜力的工作。为此,我们设计了一种新的方法,以甲硫氨酸为配体,合成水溶性的发光银纳米团簇(Ag NCs),钯纳米团簇(Pd NCs)以及金纳米团簇(Au NCs),并对这三种纳米团簇的传感特性进行了研究。1)以AgNO3为金属前驱体,甲硫氨酸为配体,抗坏血酸为还原剂,合成了水溶性Ag NCs。其在365 nm紫外灯下发射蓝色荧光,发光量子产量约为10.06%,平均发光寿命为3.02 ns,平均粒径约为1.74 nm。基于血红蛋白对该Ag NCs的荧光会产生选择性的猝灭作用,建立了一种检测血红蛋白的新方法。发现血红蛋白浓度在0.5μM-5μM范围内时,与Ag NCs的荧光强度呈现出良好的线性关系,检出限达到65 nM。同时,还将该方法用于实际血液样品的分析,也具有很好的效果。该方法灵敏度高,抗干扰能力强,选择性好,在较低且较宽的浓度范围内对血红蛋白具有良好的检测性能。2)以(NH4)2PdCl4为金属前驱体,甲硫氨酸为配体,抗坏血酸为还原剂,合成了水溶性Pd NCs。其在365 nm紫外灯下发射蓝绿色荧光,发光量子产量约为5.47%,平均发光寿命为1.27 ns。该Pd NCs的平均粒径约为1.91 nm,表面高度小于2.5 nm。基于血红蛋白对该Pd NCs的荧光会产生选择性的猝灭作用,建立了一种检测血红蛋白的新方法。该方法具有较强的时效性,大约0.6 s,Pd NCs对血红蛋白的响应就能达到平衡。当血红蛋白浓度在0.25μM-3.5μM范围内时,与Pd NCs的荧光强度呈现出良好的线性关系,检出限低至50 nM。同时,还将该方法用于实际血液样品的分析,也具有很好的效果。该方法时效性高,灵敏度高,抗干扰能力强,选择性好,在较低且较宽的浓度范围内对血红蛋白具有良好的检测性能。3)以HAuCl4·3H2O为金属前驱体,甲硫氨酸为配体,抗坏血酸为还原剂,合成了水溶性Au NCs。其在365 nm紫外灯下发射橙色荧光,发光量子产量约为1.46%,平均发光寿命为217.74 ns,平均粒径约为1.80 nm。并且,将该Au NCs的应用领域进行了拓展探索研究,实现了对MCF-7细胞的荧光成像;同时,基于Cd2+离子对该Au NCs的荧光会产生选择性的增强作用,建立了一种检测Cd2+离子的新方法。该方法响应时间仅需1 min,且抗干扰能力强,选择性好,能在0.05μM-35μM范围内对Cd2+离子进行线性响应,检出限低至12.25 nM。此外,还将其应用于实际水样和奶粉样品的分析,也具有很好的效果,并且测试结果与ICP-OES标准结果接近,表明该Au NCs有望在传感Cd2+离子的实际应用中发挥更大的作用。