董江雪，范亞杰，劉曉彤，李慧

河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071000

近年來(lái)，以新型熒光納米材料為探針的光學(xué)傳感器在對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析的過(guò)程中發(fā)揮了重要作用[1]。熒光金屬納米簇主要是由金、銀、銅等金屬的幾個(gè)到幾十個(gè)原子組成的相對(duì)穩(wěn)定的聚集體，性質(zhì)介于單個(gè)金屬原子和較大塊金屬之間。熒光金屬納米簇具有優(yōu)異的光學(xué)特性，熒光發(fā)射可調(diào)、熒光穩(wěn)定性高、量子產(chǎn)率較高，且易于合成和毒性小，具有良好的生物相容性，因此受到了廣泛的關(guān)注，具有十分巨大的發(fā)展?jié)摿2]。為了提升本科教學(xué)的前沿性和學(xué)術(shù)性，我們將科研成果中關(guān)于熒光銅納米簇的制備和H2O2的熒光分析法應(yīng)用于教學(xué)，設(shè)計(jì)了該綜合性化學(xué)實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括熒光銅納米簇的制備、熒光光譜表征及以熒光銅納米簇為探針的H2O2檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。首先以青霉胺為穩(wěn)定劑在室溫下通過(guò)攪拌制備發(fā)射紅色熒光的銅納米簇，因制備原料簡(jiǎn)單，只需硝酸銅和青霉胺，因此，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容中設(shè)計(jì)了優(yōu)化反應(yīng)物用量比的內(nèi)容，使學(xué)生建立尋找最佳實(shí)驗(yàn)條件的思想。同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)制備周期短，只需半個(gè)小時(shí)即可完成銅納米簇的制備，完全可以滿足教學(xué)時(shí)長(zhǎng)的要求。此外，本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)中經(jīng)典的H2O2檢測(cè)實(shí)驗(yàn)是利用高錳酸鉀滴定法實(shí)現(xiàn)對(duì)H2O2含量進(jìn)行檢測(cè)的，本實(shí)驗(yàn)以學(xué)生制備的銅納米簇為探針，通過(guò)熒光分析法對(duì)水溶液中的H2O2進(jìn)行檢測(cè)，在學(xué)習(xí)儀器原理操作的同時(shí)，拓寬了學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的前沿思想、創(chuàng)新思維及綜合實(shí)踐能力具有重要意義。

1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

(1) 了解金屬納米簇的性質(zhì)及應(yīng)用領(lǐng)域；

(2) 掌握熒光銅納米簇的制備方法；

(3) 掌握熒光分光光度計(jì)的基本操作和原理；

(4) 掌握利用熒光分析法檢測(cè)H2O2，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法。

2 實(shí)驗(yàn)原理

金屬納米簇是一種尺寸約為2 nm，介于金屬原子和金屬納米顆粒之間的納米材料[3]，近幾十年人們對(duì)金、銀等貴金屬納米簇進(jìn)行了廣泛的研究[4]，而與金、銀同一族的銅，一直到近些年才引起人們的重視。與金、銀相比，銅的相對(duì)含量豐富，價(jià)格低廉且易于獲取，銅納米簇不僅與金、銀等納米簇具有相似的光化學(xué)性質(zhì)，其生物相容性更高，環(huán)境友好，具有廣泛的應(yīng)用前景。

因小尺寸的金屬納米簇在溶液中易發(fā)生聚集，因此在制備金屬納米簇時(shí)通常向其中加入穩(wěn)定劑，即通過(guò)模板法制備金屬納米簇，目前用于穩(wěn)定金屬納米簇的模板有樹枝狀分子、DNA、蛋白質(zhì)、巰基小分子等[5-8]。模板法也是目前制備銅納米簇的主要方法[9]。青霉胺是一種含有巰基的小分子，可以作為穩(wěn)定劑制備熒光銅納米簇，且因青霉胺具有較強(qiáng)的還原性，在制備銅納米簇的過(guò)程中可同時(shí)作為還原劑將二價(jià)銅離子還原為一價(jià)和零價(jià)，或者熒光銅納米簇。根據(jù)熒光光譜的特性可知，熒光物質(zhì)有最大激發(fā)光譜和發(fā)射光譜，熒光發(fā)射光譜的位置不會(huì)隨激發(fā)波長(zhǎng)的變化而變化，因此，可以在不同激發(fā)波長(zhǎng)下掃描熒光物質(zhì)的發(fā)射光譜，確定最大發(fā)射峰的位置，再固定發(fā)射峰，反掃激發(fā)光譜，從而確定最大激發(fā)光譜的位置。

H2O2是一種常見的化學(xué)物質(zhì)，在生活中具有廣泛的用途。作為一種重要的無(wú)機(jī)化工原料和精細(xì)化工產(chǎn)品，在紡織、造紙等化工領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。H2O2是高效、清潔的氧化劑，被廣泛應(yīng)用于印染紡織工業(yè)的漂白過(guò)程中[10]。研究顯示，H2O2進(jìn)入人體后大量堆積極有可能加速人體細(xì)胞衰老和誘發(fā)心腦血管疾病等[11]，因此對(duì)H2O2的檢測(cè)具有極為重要的意義。本實(shí)驗(yàn)中因H2O2具有強(qiáng)氧化性，當(dāng)向銅納米簇溶液中加入H2O2后，銅納米簇會(huì)被氧化導(dǎo)致納米簇的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)被破壞，從而使得銅納米簇溶液的熒光被猝滅。在一定的濃度范圍內(nèi)，H2O2的量與溶液熒光的猝滅值呈線性相關(guān)，據(jù)此，可以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，實(shí)現(xiàn)對(duì)水溶液中H2O2的檢測(cè)。

3 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器

3.1 實(shí)驗(yàn)試劑

還原型D-青霉胺、三水硝酸銅、混酸溶液(0.04 mol·L-1的磷酸、硼酸和醋酸)、0.2 mol·L-1的氫氧化鈉溶液、H2O2溶液，實(shí)驗(yàn)試劑均為分析純，購(gòu)于阿拉丁試劑(上海)有限公司(中國(guó))，實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

3.2 實(shí)驗(yàn)儀器

分析天平，85-2A型數(shù)顯磁力攪拌器(常州越新)、MX-S型漩渦混勻器(北京大龍)、ZF-20D型暗箱式紫外分析儀(上海錦岐)、F-2700型熒光分光光度計(jì)(日本，日立)、移液器、移液管、JSM-7500型冷場(chǎng)掃描電子顯微鏡(日本，日本電子)、Tecnai G2 F20 S-TWIN型透射電子顯微鏡(美國(guó)，F(xiàn)EI)。

4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

4.1 熒光銅納米簇的制備

配制溶液：準(zhǔn)確稱取0.1492 g D-青霉胺粉末于10.00 mL棕色容量瓶中，加超純水定容、搖勻，配制成0.1000 mol·L-1的D-青霉胺溶液；準(zhǔn)確稱取0.2416 g三水硝酸銅固體于10.00 mL容量瓶中，加超純水定容、搖勻，配制成0.1000 mol·L-1的硝酸銅溶液。

取5個(gè)3 mL樣品瓶將其編號(hào)為1-5號(hào)，首先，向1-5號(hào)樣品瓶中分別加入超純水900、850、800、750、700 μL；隨后，向上述樣品瓶中依次加入0.1000 mol·L-1的D-青霉胺溶液50、100、150、200、250 μL，并放置在恒溫測(cè)速磁力攪拌器上，在室溫下以500 r·min-1的轉(zhuǎn)速攪拌；然后，向5個(gè)樣品瓶中加入0.1000 mol·L-1的硝酸銅溶液50 μL，繼續(xù)攪拌0.5 h；最后，將上述溶液在室溫下靜置0.5 h，獲得不同青霉胺與硝酸銅摩爾比(1 : 1，2 : 1，3 : 1，4 : 1，5 : 1)下制備的熒光銅納米簇，用于探究反應(yīng)物比例對(duì)制備的納米簇的影響，優(yōu)化制備銅納米簇的最佳反應(yīng)物之比。

4.2 銅納米簇的熒光表征

取5支2 mL的一次性離心管，依次取上述制備的1-5號(hào)銅納米簇溶液40 μL于5支離心管中，向其中各加入960 μL的超純水得到稀釋后的銅納米簇溶液，利用移液器將稀釋后的熒光銅納米簇分別移入5支比色皿中，將比色皿置于暗箱式紫外分析儀中，在345 nm的紫外燈下觀察不同反應(yīng)物比例下獲得的銅納米簇的發(fā)光情況，初步確定制備銅納米簇的最佳青霉胺與硝酸銅之比。

將上述觀察到的熒光最強(qiáng)的比色皿中的銅納米簇置于熒光分光光度計(jì)上，掃描其激發(fā)和發(fā)射光譜，確認(rèn)最大激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)，設(shè)置熒光分光光度計(jì)的激發(fā)和發(fā)射狹縫均為10 nm，光電倍增管電壓為400 eV。首先，將熒光光度計(jì)的最大激發(fā)波長(zhǎng)設(shè)置為345 nm，在370-650 nm范圍內(nèi)掃描其發(fā)射光譜，得到其最大發(fā)射波長(zhǎng)為λem；然后，固定發(fā)射波長(zhǎng)為λem，在330-600 nm范圍內(nèi)掃描銅納米簇溶液的激發(fā)光譜，得到最大激發(fā)波長(zhǎng)λex。最后，在330-370 nm的激發(fā)波長(zhǎng)范圍內(nèi)，改變激發(fā)波長(zhǎng)，在480-650 nm范圍內(nèi)掃描不同激發(fā)波長(zhǎng)下的銅納米簇溶液的發(fā)射光譜，觀察制備的銅納米簇是否具有激發(fā)依賴性質(zhì)[12]。進(jìn)一步在最大激發(fā)波長(zhǎng)下，在480-650 nm范圍內(nèi)掃描5支比色皿中稀釋的1-5號(hào)銅納米簇溶液的發(fā)射光譜，確定制備銅納米簇的最佳青霉胺和硝酸銅比例。

4.3 熒光分析法檢測(cè)H2O2

配制溶液：取6個(gè)20 mL的樣品瓶，用移液管首先向其中依次加入10.00 mL混酸溶液(0.04 mol·L-1的磷酸、硼酸和醋酸)，隨后向上述樣品瓶中分別加入1.25、1.75、2.00、2.25、2.75和3.75 mL 0.2 mol·L-1的氫氧化鈉溶液，上述溶液混合均勻后依次得到pH為2.4、2.9、3.3、3.8、4.4和5.3的BR緩沖溶液(伯瑞坦-羅比森緩沖溶液)；用移液器移取103 μL 30% H2O2溶液(9.7 mol·L-1)于10.00 mL的棕色容量瓶中，加超純水定容至刻度，獲得100 mmol·L-1的H2O2溶液，并逐級(jí)稀釋到1.00 mmol·L-1作為工作溶液。

檢測(cè)H2O2：取7支2 mL的一次性離心管，依次向其中加入一定量的超純水，150 μL pH 3.8的緩沖溶液，40 μL銅納米簇工作溶液和1 mmol·L-1的H2O2標(biāo)準(zhǔn)溶液(0、10、50、100、200、300、400 μL)，使溶液的最終體積均為1.00 mL，于漩渦混勻器上混勻。同時(shí)，另取一支2 mL的一次性離心管，依次向其中加入610 μL超純水，150 μL pH 3.8的緩沖溶液，40 μL銅納米簇工作溶液和200 μL的H2O2未知溶液，于漩渦混勻器上充分混勻。上述8支溶液在室溫下靜置反應(yīng)40 min后，于熒光分光光度計(jì)上在最大激發(fā)波長(zhǎng)下，掃描熒光發(fā)射光譜，記錄各溶液的熒光強(qiáng)度(F)。以加入H2O2后熒光強(qiáng)度的猝滅值(ΔF)對(duì)H2O2的濃度作圖，繪制ΔF-C(H2O2)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)記錄未知溶液的熒光強(qiáng)度(F未知)，將ΔF未知代入標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，計(jì)算未知溶液中H2O2的含量。

5 結(jié)果與討論

5.1 銅納米簇的制備及熒光性質(zhì)

如圖1a所示，制備的銅納米簇原液在可見光下為淡黃色懸濁液，在紫外燈下發(fā)射強(qiáng)烈的紅色熒光，銅納米簇稀釋后的溶液在可見光下為白色懸濁液，在紫外燈下發(fā)射紅色熒光。制備好的銅納米簇溶液在室溫下放置，可在10天內(nèi)保持光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。圖1b表明銅納米簇具有鏡像對(duì)稱的激發(fā)和發(fā)射光譜，最大激發(fā)波長(zhǎng)為λex= 340 nm，最大發(fā)射波長(zhǎng)為λem= 620 nm，圖1c表明制備的熒光銅納米簇不具備激發(fā)依賴性[12]，在不同的激發(fā)波長(zhǎng)下，發(fā)射峰的位置沒有發(fā)生明顯移動(dòng)。按照4.1節(jié)的方法，在不同的D-青霉胺和硝酸銅比例下制備了銅納米簇，通過(guò)熒光光譜測(cè)量，比較熒光強(qiáng)度，結(jié)果表明當(dāng)D-青霉胺和硝酸銅的比例為4 : 1時(shí)所制備的銅納米簇具有較好的熒光性能，如圖1d所示。此外，我們利用冷場(chǎng)電子掃描電鏡(SEM)和高分辨透射電子顯微鏡(TEM)技術(shù)探究了所制備的銅納米簇的微觀形貌及顆粒尺寸大小，SEM表征結(jié)果(圖1e)表明銅納米簇在溶液中成片狀堆積狀態(tài)，TEM圖(圖1f)中可看到這些片狀結(jié)構(gòu)是由多個(gè)尺寸約為2 nm的納米顆粒聚集而成。此外，這些聚集的納米顆?？梢跃鶆虻貞覞嵩谌芤褐斜３种辽? h，但若靜置時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)一定的沉降現(xiàn)象，因此，制備好的納米簇儲(chǔ)備液在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)首先進(jìn)行漩渦混勻。

圖1 (a) 銅納米簇原液(1和2)和稀釋后的溶液(3和4)在可見光(1和3)及紫外燈(2和4)下的照片；(b) 銅納米簇的 激發(fā)和發(fā)射光譜圖；(c) 不同激發(fā)波長(zhǎng)下銅納米簇的發(fā)射光譜；(d) 不同D-青霉胺和硝酸銅比例制備的 熒光銅納米簇的發(fā)射光譜圖；(e) 銅納米簇的SEM圖；(f) 銅納米簇的TEM圖，插圖為放大的TEM圖

5.2 檢測(cè)H2O2

實(shí)驗(yàn)首先對(duì)溶液的最佳pH條件進(jìn)行了優(yōu)化，測(cè)定了在不同pH條件下空白溶液(不加H2O2)和加入H2O2后溶液的熒光強(qiáng)度，結(jié)果如圖2所示，無(wú)論是空白溶液還是加入H2O2后溶液的熒光強(qiáng)度均存在隨pH先升高后降低的現(xiàn)象，且ΔF在pH為3.8時(shí)具有最大值，因此，實(shí)驗(yàn)選取pH 3.8作為檢測(cè)H2O2的最佳條件。

圖2 (a) 不同pH條件下空白溶液加入H2O2后反應(yīng)溶液的熒光強(qiáng)度； (b) 不同pH條件下加入H2O2后溶液熒光強(qiáng)度的猝滅值

以銅納米簇為探針檢測(cè)溶液中的H2O2，按照4.3節(jié)的方法，掃描含不同濃度H2O2的銅納米簇溶液的熒光發(fā)射光譜，如圖3a所示，當(dāng)溶液中不含有H2O2時(shí)，溶液具有較強(qiáng)的熒光強(qiáng)度，當(dāng)加入的H2O2的量逐漸增加后，溶液的熒光強(qiáng)度隨之降低，記錄不同H2O2濃度的溶液的熒光強(qiáng)度(F)，以加入H2O2后熒光強(qiáng)度的猝滅值(ΔF)為縱坐標(biāo)，以H2O2的濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖3b所示，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為ΔF= 1.74 + 4.72，相關(guān)系數(shù)R= 0.9972，表明在該范圍內(nèi)熒光強(qiáng)度的猝滅值與溶液中H2O2的濃度間具有較好的線性關(guān)系，據(jù)此可建立檢測(cè)溶液中H2O2含量的熒光分析法。經(jīng)計(jì)算，該方法檢測(cè)H2O2的最低檢出限(LOD)為1.71 μmol·L-1，LOD = 3σ/k。

圖3 (a) 含不同濃度H2O2的銅納米簇溶液的熒光光譜圖；(b) 以銅納米簇為探針檢測(cè)H2O2的標(biāo)準(zhǔn)曲線

6 注意事項(xiàng)

(1) 配制好的溶液一定要充分混勻，以確保溶液反應(yīng)均勻。

(2) 在紫外燈下觀察銅納米簇的熒光強(qiáng)度時(shí)須將溶液置于四面透光的石英比色皿中進(jìn)行觀察，排除其他容器自身雜質(zhì)熒光的干擾。

(3) 配制檢測(cè)H2O2的反應(yīng)溶液時(shí)，反應(yīng)物的添加順序不可更改。

(4) 在進(jìn)行熒光測(cè)定時(shí)，系列樣品按照由低向高濃度測(cè)定時(shí)可以不洗比色皿，當(dāng)更換溶液時(shí)，一定要用超純水清洗比色皿，最后將比色皿中的超純水盡量移除完畢，再將待測(cè)樣用移液器移入比色皿。

(5) 比色皿在放入儀器前用吸水紙將表面溶液吸干。

(6) 移取H2O2溶液時(shí)，一定要操作規(guī)范，以免將溶液灑到身上或衣服上。

7 實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行方式

本實(shí)驗(yàn)適用于已學(xué)習(xí)了部分光譜分析理論知識(shí)的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)采用小班教學(xué)，每次面向10-12名同學(xué)進(jìn)行授課，將學(xué)生分為三組，每組3-4人。實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)為9學(xué)時(shí)，分為兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段為5學(xué)時(shí)(上午進(jìn)行)，內(nèi)容包括：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，了解銅納米簇和H2O2檢測(cè)的相關(guān)知識(shí)；教師進(jìn)一步講解實(shí)驗(yàn)原理并演示移液器、漩渦混勻器、磁力攪拌、暗箱式紫外分析儀和熒光分光光度計(jì)的使用方法及銅納米簇的制備方法，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，配制溶液，制備熒光銅納米簇，將制備好的銅納米簇溶液在室溫下靜置，待后續(xù)實(shí)驗(yàn)使用。第二階段為4學(xué)時(shí)(下午進(jìn)行)，內(nèi)容包括：學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，確定銅納米簇的最大激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)，確定制備熒光銅納米簇的最佳反應(yīng)物之比，配制溶液，繪制檢測(cè)H2O2的標(biāo)準(zhǔn)曲線。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，結(jié)合學(xué)生已有的理論知識(shí)，啟發(fā)式引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)理論知識(shí)，理解分析化學(xué)中探針的含義和利用熒光強(qiáng)度猝滅值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法。

該實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中用于綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，該課程目標(biāo)如下：(1) 加深對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法，進(jìn)一步掌握各種儀器的基本工作原理、特點(diǎn)和應(yīng)用；(2) 綜合運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，提高觀察、分析和解決問題的能力；(3) 了解科技前沿知識(shí)，開拓視野、發(fā)散思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)；(4) 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和認(rèn)真細(xì)致的工作作風(fēng)。實(shí)驗(yàn)中的基本熒光光譜理論知識(shí)、合成探針、熒光分光光度計(jì)的使用和利用熒光猝滅法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，與課程目標(biāo)1對(duì)應(yīng)；實(shí)驗(yàn)涉及的探針合成實(shí)驗(yàn)及發(fā)光性質(zhì)觀察等內(nèi)容，與課程目標(biāo)2對(duì)應(yīng)；實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中引入新興的探針材料納米簇，并通過(guò)啟發(fā)學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料及講解等方式學(xué)習(xí)納米簇的相關(guān)知識(shí)，與課程目標(biāo)3對(duì)應(yīng)；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，不規(guī)范的操作可能導(dǎo)致納米簇的合成失敗或H2O2的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，啟發(fā)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)并正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)操作中嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行，與課程目標(biāo)4對(duì)應(yīng)。

此外，該實(shí)驗(yàn)的考核內(nèi)容由預(yù)習(xí)報(bào)告、課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告組成，各部分占比分別為10%、20%、40%和30%。綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程共由15次實(shí)驗(yàn)課組成，該實(shí)驗(yàn)占用2次實(shí)驗(yàn)課時(shí)，因此在課程成績(jī)中占比2/15。由于該實(shí)驗(yàn)是綜合化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中唯一涉及熒光探針和熒光分析法的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了通過(guò)紫外燈觀察探針發(fā)光情況、讓學(xué)生用自己合成的探針進(jìn)行分析檢測(cè)實(shí)驗(yàn)等環(huán)節(jié)，激發(fā)了學(xué)生的好奇心理，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，學(xué)生對(duì)此實(shí)驗(yàn)反饋較好，教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)秀。但該實(shí)驗(yàn)仍存在一定的不足，未來(lái)改進(jìn)方向有：(1) 實(shí)驗(yàn)中每個(gè)同學(xué)制備1000 μL的銅納米簇溶液，但整個(gè)實(shí)驗(yàn)中只需要不到500 μL納米簇溶液即可，存在浪費(fèi)的問題，而青霉胺試劑較為昂貴，因此導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成本較高，今后應(yīng)努力對(duì)教學(xué)中熒光探針的制備方法進(jìn)行改進(jìn)，尋找更加簡(jiǎn)單、合成量可更少的制備方法；(2) 該實(shí)驗(yàn)以具有強(qiáng)氧化性的H2O2為檢測(cè)對(duì)象，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程，學(xué)生在移取30% H2O2溶液時(shí)，稍有不慎即會(huì)沾染到身體或衣服上，存在一定隱患，今后應(yīng)改進(jìn)H2O2稀溶液的配制方法，或在不影響教學(xué)效果的基礎(chǔ)上尋找更為安全的檢測(cè)對(duì)象替代H2O2。

8 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)將科學(xué)研究中常用的一種新型熒光納米材料——銅納米簇引入化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，開拓學(xué)生視野，使其明白發(fā)射熒光的物質(zhì)不僅限于化學(xué)分子。此外，銅納米簇的制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)快速，所需實(shí)驗(yàn)試劑無(wú)毒，綠色環(huán)保，可滿足本科教學(xué)的時(shí)長(zhǎng)及安全性要求，且在不同反應(yīng)物比的條件下制備銅納米簇，并將其熒光發(fā)射情況進(jìn)行比較，使學(xué)生理解“優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件”的基本思路和方法。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)條件下，H2O2可以猝滅銅納米簇的熒光，熒光強(qiáng)度的猝滅值在一定范圍內(nèi)與H2O2的濃度成正比，因此在教學(xué)中建立熒光猝滅法檢測(cè)H2O2的分析方法，使學(xué)生構(gòu)建了“利用待測(cè)物對(duì)熒光探針的猝滅效應(yīng)檢測(cè)其含量”的科學(xué)思想。將本實(shí)驗(yàn)引入教學(xué)，提升了教學(xué)的學(xué)術(shù)深度，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，啟發(fā)學(xué)生思考，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合實(shí)踐能力。