ZnS量子点/天然高分子纳米复合物的制备及其检测应用的研究开题报告

 2022-01-11 20:57:06

全文总字数:5366字

1. 研究目的与意义(文献综述)

天然高分子是指以由重复单元连接成的线型长链为基本结构的高分子量化合物,是存在于动物、植物及生物体内的高分子物质。天然高分子材料具有来源广泛、价格低廉、绿色清洁、可生物降解性和可再生性等优异性能,在能源问题日益紧迫的今天,天然高分子材料作为可再生、可持续发展的资源,开始表现出越来越重要的经济和战略意义,在生物医学材料、能源材料、食品加工等领域具有巨大发展前景[1-2]。

琼脂是天然高分子材料中的一种,是由海藻中提取的多糖体。琼脂由琼脂糖和琼脂果胶两部分组成,作为胶凝剂的琼脂糖是不含硫酸酯(盐)的非离子型多糖,是形成凝胶的组分,而琼脂果胶是非凝胶部分,是带有硫酸酯(盐)、葡萄糖醛酸和丙酮酸醛的复杂多糖。琼脂糖是从红藻中提炼的链状中性多糖,由d-半乳糖和3,6-脱水-l-半乳糖相间结合构成,是琼胶经过分离除去硫琼胶,提取的含硫酸基和灰分低的物质[3]。琼脂具有良好的生物相容性与生物可降解性,在药物传递载体体系、纳米粒子的制备、食品工程等领域具有良好的应用价值。琼脂糖在低浓度时就具有高凝胶强度,为近透明的凝胶基质,对微生物具有稳定性,因此,在生化、医学研究领域有着广泛的用途[4]。目前,琼脂糖主要用作食品加工过程中的食品添加剂和生化实验中的生化试剂,如细胞分离、基因工程等生物技术。琼脂糖凝胶在免疫学中的凝胶扩散诊断、预测各种疾病以及生物化学电泳、光学效应增强等实验技术方面起着重要的作用。

将天然高分子与纳米粒子结合形成复合材料,能赋予纳米粒子一些新的性质。有研究[5]利用微波辅助的方法,在水介质中使用六胺作为还原剂、琼脂作为稳定剂制备了一种银纳米粒子,实验表明在水性介质中存在nabh4时,琼脂稳定的银纳米颗粒在甲基橙还原反应中显示出优异的催化活性,除此之外,银纳米粒子对金黄色葡萄球菌和伤寒沙门氏菌具有非常好的抗菌活性。除琼脂外,壳聚糖也可以和无机物纳米材料形成复合材料,李[6]等人对壳聚糖/无机物纳米复合材料在抗菌方面的研究进行了总结,结果表明壳聚糖和金属银、金属氧化物、层状硅酸盐和碳材料等无机物复合,可以显著提高壳聚糖的稳定性,所得到的复合材料具有二者协同增效的优异抗菌性能,并且对细胞几乎无毒性,可广泛的应用于水处理、生物医疗等领域。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:利用琼脂作为量子点制备过程中的稳定剂,采用一步法制备量子点/琼脂纳米复合物。

材料表征:对量子点/琼脂纳米复合物进行结构表征和性能测试,通过tem、xrd、紫外等表征手段对其形貌结构及特征衍射峰和吸收峰进行分析,并对其荧光检测效果进行测试。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,制备量子点/琼脂纳米复合物,并对纳米复合物进行表征分析。

第9-13周:量子点/琼脂纳米复合物在荧光检测分析方面的应用研究,并对实验数据记录、分析及处理。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 何乐,陈复生,刘伯业,等. 天然高分子可降解材料的研究与发展[j]. 化工新型材料,2011, 39(5): 4-6.

[2] 李芳霞,孙志丹,李涛,等. 生物医用天然高分子材料研究进展[j]. 化工新型材料,2013, 15(5): 5-6.

[3] 张仁梅,张军,谢梦圆,等. 琼脂糖凝胶的光学特性[j]. 红外与激光工程,2016, 7: 125-131.

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