1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）
{title}文 献 综 述1引言中药一向以温和、副作用小而著称，其服用量远高于西药，中药来源广泛，重金属离子经常超标是阻碍其在海内外推广应用的重要原因之一。
重金属离子超标会导致严重的人类疾病，例如过量摄入铜离子会损害肝脏和神经系统，进而导致威尔逊病[1]，过量摄入汞离子也可能导致包括组织和器官在内的人体损伤[2]。
因此建立快速简便的重金属离子含量初步判定方法对中医药的发展大有裨益。
当前，常见的重金属离子浓度检测方法有电感耦合等离子体质谱法[3]、电化学法[4]、分光光度法[5]、荧光法[6]等。
但是这些方法仍然存在设备昂贵，样品制备繁琐，检测结果复杂等问题。
因此有必要建立快速、高效、灵敏的可视化方法来检测中药汤剂中的重金属离子。
2 重金属离子检测的方法2.1 电感耦合等离子体质谱法电感耦合等离子体质谱法拥有极高的分析灵敏度和动态范围,可以分析同位素组成，近年来，激光烧蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）已发展成为生物组织中金属元素定量成像的首选方法。
自然冰冻切片的LA-ICP-MS成像（最佳厚度为20-30 μm）已被引入并发展为贝克尔位于弗松森图姆尤利希的实验室的一项敏感常规技术[7]。
LA-ICP-MS在痕量和超痕量水平上提供了一种快速、精确的原位元素空间分辨测量，包括同位素比值，具有高分析通量，在减少质谱干扰的情况下，样品制备量最小。
2.2 电化学法电化学法因其操作简单、成本较低、灵敏度高等优势在各个领域都有广泛地应用。
重金属离子电化学检测的重要问题是电极材料的选择。
近年来，还报道了用于测定铜离子的不同纳米材料或修饰电极组。
然而，材料与金属离子之间的相互作用机制却鲜有研究。
M.A.Rahman[8]通过30,40-二氨基二硫代苯单体的电聚合制备了一种导电聚合物修饰电极，该修饰电极对几种金属离子表现出良好的亲和性，如Cu（II）、Co（II）、Ni（II）、Pb（II）和Hg（II）离子。
然而，它们对特定金属离子没有较高的选择性和较低的检测限。
表面功能化方法主要涉及后合成接枝步骤，这通常需要昂贵的有机前体进行接枝，繁琐且复杂的过程，较长的积累时间，以及苛刻的实验条件。
2.3 分光光度法分光光度法是基于朗伯－比尔定律，通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
刘正红[9]等人采用硝酸－硫酸消解样品，二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法测定金精矿中砷量。
考察了碘化钾、二氯化锡、无砷锌粒和铜试剂银盐三氯甲烷加入量对砷量测定的影响。
该法经国家标准样品验证，获得满意结果，与金精矿国家标准方法比对良好。
方法检出限为0.014 g/mL，测定结果的相对标准偏差（RSD，n=11）为4.15 %～7.17 %，准确度0.58 %～5.57 %，方法测定范围为0.05 %～0.35 %。
2.4 荧光法色度学因其简单、低成本和易于观察而特别有吸引力。
伴随着颜色的变化，可以对Cu（II）进行半定量筛选和鉴定。
荧光检测也是人们关注的焦点。
它具有简单、高灵敏度和实时选择性地测定Cu（II）的潜力。
到目前为止，许多荧光分析已被用于检测铜（II），其中大部分基于有机染料（如罗丹明B）和量子点。
然而，它们通常需要在紫外/蓝色区域激发，这可能会导致背景光干扰。
上转换荧光材料可能是检测Cu（II）的替代候选材料，因为它们的优点包括窄发射带、大的反斯托克斯位移、可忽略的背景光以及对生物体的最小光损伤。
Zhang等人[10]首先构建了一种上转换发光分析法，通过NaYF4:Yb（III）、Er（III）和罗丹明B酰肼分子间的荧光共振能量转移过程检测Cu(II)。
Li等人[11]在此基础上进行了一些改进。
为了保护上转换纳米颗粒免受恶劣环境的影响，使用了一种介孔二氧化硅外壳来包覆上转换纳米颗粒。
将罗丹明B酰肼引入介孔二氧化硅中。
罗丹明B酰肼毒性很强，为了解决毒性问题，Wang等人[12]在2017年报告了用于连续检测Cu（II）的低毒分支聚（乙撑亚胺）（BPEI）封端NaGdF4:Yb/Tm探针。
3 稀土上转换纳米发光材料3.1材料组成基质作为稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料的主体材料，其本身不具备任何发光特性，但是能够使REUCNPs中的发光中心产生特定的发射[13]。
激活剂是稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料的发光中心。
作为材料中荧光产生的唯一来源，激活剂的选择格外重要[14]。
通常单掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料的对激发的红外光吸收效率不高，利用单掺杂方式制备的材料上转换发光效率不高，尤其在激活剂中掺杂离子浓度过高时往往容易导致荧光淬灭。
因此，激活剂需要具有丰富能级的离子和较长的能级寿命。
敏化剂能够有效将混合体系中的激发光子进行吸收，同时将能量传递至激活剂，进而从能量增强角度充分提升RE-UCNPs上转换发光效率。
3.2制备方法沉淀法是最常见的稀土掺杂反-斯托克斯REUCNPs材料制备方法。
沉淀法的制备原理主要分为5大步骤：①利用成分多样的可溶性原料按照特定的比例制备均匀溶液；②在特定的条件下于溶液中放入沉淀剂开展化学反应；③将沉淀生成的难溶或不溶于反应体系的物质进行过滤、离心分离；④将过滤、离心分离得到的物质经H2O进行洗涤；⑤将洗涤后的物质进行干燥、煅烧处理，即可得到稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料。
溶剂热合成法[15]是一种典型的稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料制备方法。
溶剂热合成法利用液相合成纳米粒子方法，在特定的高压反应釜中进行材料制备；反应介质通常选择水或其他能够在高温、高压条件溶解稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs制备原材料的有机溶剂，在高压、高温条件下使物质充分溶解后进行化学反应，最终在高压反应釜中晶体成核、生长，最终获得稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料纳米离子。
溶剂热合成法应用反应设备结构简单、价格低廉，生产原料选择较多，合成的稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料纳米离子具有结晶度高、分散性好、离子尺寸小、离子分布狭窄等优势，除较高的反应温度和压力外，其余优点非常明显，是一种最具发展潜力的稀土掺杂反-斯托克斯RE-UCNPs材料制备方法。
4 选题的目的及意义中药产品来源广泛且服用量远高于西药，重金属离子经常超标阻碍了中药向海内外的推广。
目前存在着许多检测重金属离子浓度的方法，在高选择性和高灵敏度的重金属离子检测方面取得重大进展，但是这些方法仍然存在设备昂贵，样品制备繁琐，检测结果复杂等问题，因此有必要建立快速、高效、灵敏的可视化方法来检测中药汤剂中的重金属离子。
本课题计划以Cu（II）作为中药药酒中的重金属离子的代表进行检测，其检测机制为基于上转换纳米粒子（UNCP）的荧光发射带和N,N-二乙基对苯二胺盐酸盐（EPA）与Cu（II）的络合物的吸收带重叠。
根据荧光猝灭效应，添加不同浓度的Cu（II）后，其对应的荧光猝灭强度不同，从而可以快速判定中药汤剂中Cu（II）是否超标，并以可视化的形式迅速地呈现测定结果。
参考文献[1] Bull, P. C., Thomas, G. R., Rommens, J. M., Forbes, J. R., Cox, D. W. Nat Genet[J]. 1993, 5(4): 327-337. [2] Li, D. Y., Wang, S. P., Azad, F., glinger, G. U., Schfer, M. K. H., Becker, J. S. Journal of the American Society for Mass Spectrometry[J]. 2010, 21(1): 161-171.[4] Xiong, S., Ye, S., Hu, X., Xie, F. Electrochimica Acta[J]. 2016, 217: 24-33.[5] 吴永明, 郑延军, 陶武. 分析试验室[J]. 2014, 33(10): 1143-1146.[6] Uete, T., Yamashita, Y. Clinica Chimica Acta[J]. 1976, 69 (1) :143.[7] Becker, J. S., Zoriy, M. V., Pickhardt, C., Palomero-Gallagher, N., Zilles, K. Analytical chemistry[J]. 2005, 77(10): 3208-3216.[8] Rahman, M. A., Won, M. S., 600 nm处的吸收峰信号较弱。
添加不同浓度的Cu（II）后，EPA络合物产生强烈的粉红色，导致400600 nm处的紫外-可见吸收峰信号增强。
UCNP在546nm处的荧光可以被EPA络合物通过IFE猝灭。
且Cu(II)的浓度越高，猝灭效果越明显。
2 实验内容规划2.1计划完成的工作1、采用溶剂热法合成上转换发光纳米材料。
2、将上转换纳米发光材料与EPA结合构建荧光探针。
3、在探针中加入不同浓度的Cu（II），在一定的激发波长下检测重金属离子混合物荧光发射光谱，绘制荧光强度与重金属离子浓度关系的工作曲线。
4、测量不同Cu（II）离子浓度体系下的紫外-可见吸收光谱，进行比色测定。
5、进行干扰试验（包括Mg2 、Hg2 、Ca2 、Al3 、Na 、K 等金属离子）。
6、进行实际样品的检测。
2.2 工作进度安排2021年12月第1周 确定选题；对接导师；组会集中交流；领毕业论文任务书。
2022年2月第3-4周 文献检索； 2022年3月第1周 撰写和修改开题报告。
2022年4月第1-2周溶剂热法制备上转换纳米发光材料（UCNPs）。
2022年4月第3-4周获得Cu（II）浓度-荧光强度线性关系2022年5月第1-2周进行干扰实验、实际样品检测2022年5月第3-4周撰写和修改论文。
2022年6月第1周 预答辩和答辩。
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
