摘要：以金纳米团簇的合成、表征和应用为例,将纳米团簇科学前沿引入化学专业本科生综合实验教学。与国标(GB5009.33—2016)检测NO_(2)^(-)方法相比,该方法不需要对肉制品样品进行脱脂、脱蛋白等处理,检测效率显著提高,此外还对剩菜剩饭和多次煮沸水中的NO_(2)^(-)含量进行了检测,为健康的饮食习惯提供依据。实验涉及蛋白质变性、氧化还原反应、软硬酸碱规则、荧光传感等相关理论知识,有助于学生了解交叉学科前沿,还可以通过多模块教学,从多维度、多视角培养学生的学习兴趣以及知识迁移和综合应用能力。

摘要：金纳米团簇(AuNCs)因兼具优异荧光特性、超小尺寸、精确化学组成及良好生物相容性等优势,使其成为近些年备受关注的新型荧光探针。为了推动荧光AuNCs在成像领域的应用,研究者们一直致力于发展高性能荧光AuNCs的设计与制备策略。基于对AuNCs结构与发光机制的理解,诸如提高荧光量子产率和细胞摄取率等策略陆续被提出以增强AuNCs的细胞成像效果,极大提升了其作为荧光成像探针的潜力,并将AuNCs的应用推广至荧光寿命成像、多光子成像等新兴荧光成像技术。近些年发展的具有近红外二区荧光的AuNCs进一步推动了其在活体成像的应用。文中概述了AuNCs的制备方法、提高AuNCs细胞荧光成像效果的各种策略,以及AuNCs荧光成像应用的最新进展,并对该领域的挑战和未来发展进行了展望。

摘要：为了提高光电化学传感器的光电性能,选择金纳米团簇(MUA-AuNCs)为光敏材料,以核酸适配体(aptamer)为链接单元,同时引入银纳米(AgNPs)颗粒,构建了基于AuNCs/aptamer-AgNPs结构的增强型PEC传感器.实验结果表明,所设计的传感器不仅具有稳定的光电转换能力,而且能够实现光电性能增强.之后根据传感器的光电特性对光电转换模型和增强机理进行了分析.最后为使基于aptamer的增强型PEC传感器具有最佳的光电流响应,探究了AgNPs和aptamer浓度对增强性能的影响.当AgNPs浓度为1.65 nmol/L,aptamer浓度为10 nmol/L时,传感器的光电增强性能最佳,光电流增幅达到175.46%.最终实现了基于aptamer的增强型PEC传感器的搭建,为光电化学领域提供了一种工艺简单、性能稳定且应用更为广泛的增强型PEC传感器.

摘要：从确保水质安全出发,基于光电化学检测原理,选取MUA包裹的金纳米团簇作为荧光材料,通过自组装方式固定在金电极表面,并在金纳米团簇上修饰微囊藻毒素抗体,利用抗体对抗原的特异性识别实现了对水中微囊藻毒素的浓度测定.通过构建金纳米团簇/氧化石墨烯异质结构,实现了传感器性能增强.增强后传感器的线性范围为0到20μg/L,检测灵敏度达到14.34 nA/μg·L-1,检测限达到0.021μg/L,具有检测范围宽、灵敏度高、稳定性强、背景噪声低及所需设备简单等优点.所设计的基于异质纳米结构的光电化学传感器对微囊藻毒素表现出优异的性能.

摘要：金纳米团簇作为一类新型纳米材料具有独特的光学特性。当金纳米团簇颗粒的尺寸小到与电子的费米波长(<1nm)相当时,由于量子尺寸效应,金颗粒会受激发射出荧光。作为一种新型荧光材料,金纳米团簇具有发光颜色随团簇尺寸可调、荧光不易猝灭等许多优势。本文主要综述了金纳米团簇的荧光性质及其在生物标记、生物成像以及生物检测等方面的应用。

摘要：当保护 thiolate 的 Au nanoclusters (NC ) 在各种各样的领域里拉了可观的兴趣时，他们在水的答案的差的稳定性为实际应用仍然是一个主要障碍。这里，我们基于设计在答案改进 thiolated Au NC 的稳定性的 ligand 壳报导唯一的策略。由采用二 终止thiol 的 ligands 相对地在 NC 的表面上为功能的组充电了，我们证明在附近的 ligands 的相对地为充电的功能的组之间的静电的吸引力能在表面 ligands 之中放大协作，在能在水的答案把更高的保护提供给 Au 核心的 NC 表面上导致 pseudo-cage-like 结构的形成。在这研究开发的策略能被扩大到另外的金属 NC，进一步向实际应用程序铺平道路。

摘要：金纳米团簇(Au_n)由于其特殊的几何结构和独特的物理化学性质近年来引起了人们的广泛关注。本文运用密度泛函理论系统研究了Au_n(n=2-60)团簇的结构和电子性质。研究结果表明,Au_n在原子数n≤13时为平面结构,n=14,15时开始由二维结构向三维结构过渡,Au20转变为金字塔结构。之后,随着团簇尺寸的增大,Au_n分别经历了类金字塔结构、双层扁平结构、中空笼状结构、密堆积结构和富勒烯结构等,并逐渐向核壳层结构、面心立方结构及堆垛错层结构等演变,当n>32时,具有奇数原子的Au_n结构主要以堆垛层错结构的稳定构型存在。通过对金团簇的平均结合能、二阶能量差分和前线轨道能级差等随Au_n尺寸的变化趋势的计算和分析,发现偶数原子的Au_n比邻近的奇数原子的Au_n团簇更稳定,且在这些团簇中,Au_(20),Au_(32),Au_(58)等团簇表现出特殊的稳定性,具有一定的幻数效应。该研究结果将为Au_n构效关系的理解和研究及其应用结构的设计等提供重要的理论依据和数据参考。