交易价格： 面议
类型： 非专利
技术成熟度： 正在研发
交易方式： 完全转让 许可转让 技术入股
联系人： 南方科技大学
所在地：广东深圳市
技术原理
重金属广泛分布于自然界中。重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染，主要来自采矿、冶炼、电镀、电解、油漆、医药、农药和染料等行业排放的废气、废水和废渣。这些重金属能够在海洋生物体内累积，通过食物链转移到人体内，并沉积在脑、肝和其他器官中，产生慢性中毒。由此可见，即使是微量浓度，重金属离子也会给人类健康和环境带来危害，因此发展快速、经济、具有高灵敏度和高选择性的检测重金属离子的方法是一件关于人类健康与生存的刻不容缓的事情。传统检测重金属离子的方法主要有分光光度法、冷原子荧光光谱法、电感耦合等离子体质谱法、电化学方法、高效液相色谱法和气相色谱法等。这些方法一般都需要昂贵复杂的仪器，存在测试周期长、分析步骤复杂等缺点。
通过表面修饰技术，我们成功地制备出基于石墨烯量子点/金纳米颗粒复合材料，以及硒化镉/硫化锌核壳结构量子点材料。通过配体交换的方法，将硒化镉纳米片表面的配体替换为半胱氨酸分子，获得具有手性的硒化镉纳米片材料。我们研究了配体手性转移的纳米片上的机理，并将手性引入纳米材料中将其应用于重金属离子传感，实现了水体中对铅离子高的选择性传感与检测。
技术先进性
基于能量转移的石墨烯量子点/金纳米颗粒复合材料的传感研究
提出通过DNA片段将荧光氧化石墨烯量子点和金纳米颗粒连接在一起后对铅离子进行检测。由于氧化石墨烯量子点在激发光照射时，其有强烈的荧光信号。当氧化石墨烯量子点通过碱基互补配对的方式与金纳米颗粒连接在一起时，在激发光照射时，石墨烯的荧光信号转移到金纳米颗粒上，同时，荧光信号发生碎灭。然而，若有铅离子加入时，铅离子能够将DNA切断，之后，石墨烯量子点与金纳米颗粒分离，并且恢复荧光信号，通过其荧光信号的强弱变化检测出溶液中铅离子浓度。
基于硒化镉/硫化锌核壳结构置子点的传感研究
合成了油相硒化镉/硫化锌（CdSe/ZnS）核壳结构量子点。然后通过配体交换的方法，将油相量子点表面的油酸配体替换为巯基乙酸。由于重金属离子与巯基的作用非常强，所以这种核壳结构的量子点可以用作水体中的重金属离子检测。实验结果显示，CdSe/ZnS量子对银离子，铁离子，铜离子和铅离子都有很好的响应。
基于手性的硒化镉纳米片的传感研究
合成了超薄的二维的硒化镉（CdSe）纳米片，厚度只有4个层原子。通过配体交换的方法，油相的CdSe纳米片表面的配体被替换为手性半胱氨酸分子使得原本不带手性的CdSe纳米片带上了手性。之后，基于时变态密度理论，我们研究了配体手性转移的纳米片上的机理。基于这些讨论，我们发现半胱氨酸包覆的CdSe纳米片可以被用来作为水体中铅离子的传感，同时对铅离子具有非常高的选择性。
应用市场
水中重金属离子传感。
图一 基于能量转移的石墨烯量子点/金纳米颗粒复合材料的传感示意图
通过DNA片段将荧光氧化石墨烯量子点和金纳米颗粒连接在一起，可以对铅离子进行检测。氧化石墨烯量子点在激发光照射时，其有强烈的荧光信号。但是当氧化石墨烯量子点通过碱基互补配对的方式与金纳米颗粒连接在一起时，在激发光激发下将发生能量转移，使荧光信号猝灭。然而，若有铅离子加入时，铅离子能够将DNA切断使石墨烯量子点与金纳米颗粒分离，恢复荧光信号。通过其荧光信号的强弱变化可以检测出溶液中铅离子浓度。该传感器对铅离子的检测下限为16.7nM （<0.01 mg/L ），并且对其他常见的重金属离子具有较高抗干扰能力。
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