碳點(diǎn)納米材料的制備及其在食品添加劑檢測(cè)中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 02:16
近年來(lái),食品安全備受人民廣泛關(guān)注,尤其是食品添加劑濫用會(huì)嚴(yán)重影響人的健康,因此構(gòu)建簡(jiǎn)單、快速、經(jīng)濟(jì)和適用檢測(cè)食品添加劑含量的新方法是十分必要的。熒光碳點(diǎn)作為新型熒光碳納米材料,與有機(jī)染料、半導(dǎo)體和金屬量子點(diǎn)相比,該類(lèi)材料具有更優(yōu)異的功能,故它被廣泛用在生物成像、生物醫(yī)學(xué)傳遞、生物傳感、納米醫(yī)學(xué)和化學(xué)傳感器等領(lǐng)域。本文通過(guò)水熱法制備碳點(diǎn),再摻雜,或與不同材料復(fù)合,以此來(lái)提高本課題構(gòu)建的傳感器選擇性和抗干擾能力,并將其應(yīng)用于食品添加劑檢測(cè)。具體內(nèi)容如下:(1)以苯硼酸為原料,經(jīng)一步水熱法制備硼摻雜碳點(diǎn)(B-CD)。B-CD的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為247 nm和323 nm,量子產(chǎn)率為12%及它的平均尺寸約3.3 nm。B-CD可作為檢測(cè)山梨酸鉀(PS)和維生素B12(VB12)的熒光探針。B-CD的熒光能被PS/VB12猝滅,該淬滅機(jī)理主要?dú)w因于內(nèi)濾效應(yīng)(IFE),但F?rster共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)不能被排除(即供體B-CD向受體PS/VB12發(fā)生能量轉(zhuǎn)移)。該探針檢測(cè)PS的線性范圍為0.20-24μmol/L,其檢出限(3σ/K)為6.1 nmol/L。同樣,其檢測(cè)VB12的線性范圍...
【文章來(lái)源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一些綠色原料用于制備碳點(diǎn)[36]
第1章前言3圖1-1一些綠色原料用于制備碳點(diǎn)[36]Fig.1-1Somegreensourcesusedforthedevelopmentofcarbondots[36]圖1-2氮摻雜碳點(diǎn)的合成及其在基于聚集誘導(dǎo)的猝滅和酶促水解的比例熒光法測(cè)定酸性磷酸酶(ACP)中應(yīng)用示意圖[44]Fig.1-2Schematicpresentationofthesynthesisofnitrogen-dopedcarbondots,andtheirapplicationtotheratiometricfluorometricdeterminationofacidphosphatase(ACP)basedontheaggregation-inducedquenchingandenzymatichydrolysis[44]
?煤突肪秤?好的理念。Rong等[47]以氨基苯基硼酸為原料,采用燃燒法合成硼、氮摻雜的碳點(diǎn)(B,N-CD);研究發(fā)現(xiàn)B,N-CD發(fā)綠色熒光,并對(duì)光漂白和離子強(qiáng)度的高抵抗力。Zhang等[48]以乙醇、家用蠟燭、正丁醇和苯為原料,采用燃燒法制備碳點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行一系列表征(圖1-3),揭示碳點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性。不同的前驅(qū)體對(duì)CD的表面基團(tuán)影響不大,但隨著前驅(qū)體碳鏈的增長(zhǎng),無(wú)序石墨相的含量增加。將制備的碳點(diǎn)分散在有機(jī)溶劑中,在330-400nm的紫外光激發(fā)下,發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)的熒光發(fā)射帶,且熒光發(fā)射帶依賴(lài)于前驅(qū)體碳鏈的長(zhǎng)度。圖1-3CDs-1、CDs-2、CDs-3和CDs-4分散在(a)丙酮、(b)乙醇、(c)苯和(d)石油醚中的FL光譜(λex=330nm)[47]Fig.1-3FT-IRspectraofCDs-1,CDs-2,CDs-3andCDs-4;FLspectra(λex=330nm)ofCDs-1,CDs-2,CDs-3andCDs-4dispersedin(a)acetone,(b)ethanol,(c)benzeneand(d)petroleumether[47]1.2.2.3微波輔助法微波輔助法具有合成時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)均勻等優(yōu)點(diǎn)。Wang等[49]將一定量的L-天冬酰胺溶于水并置于微波設(shè)備中,在180℃下反應(yīng)15min,獲得橙色碳點(diǎn)溶液。證明CD的光致發(fā)光起源于類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)和表面缺陷。CD在強(qiáng)離子溶液中顯示出高穩(wěn)定性,而細(xì)胞毒性可忽略不計(jì)。長(zhǎng)期的生物成像測(cè)試表明CD具有廣泛的生物學(xué)應(yīng)用潛力。Li課題組[50]使用檸檬酸銨和L-半胱氨酸為原料,在750W微波下反應(yīng)2.5min,得到碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率為62%。采用比率熒光檢測(cè)法(基于在499(左氧氟沙星)和426nm(碳點(diǎn))處的熒光強(qiáng)度比)(圖1-4)對(duì)左氧氟沙星進(jìn)行測(cè)定,并成功用于實(shí)際水樣中左氧氟沙星的檢測(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]食品添加劑的使用及其對(duì)食品安全的影響[J]. 沈東瑞. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(21)
[2]淺談當(dāng)今食品添加劑與食品安全問(wèn)題[J]. 楊宗,張麗,楊希群. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(18)
[3]The synthesis of B,N-carbon dots by a combustion method and the application of fluorescence detection for Cu2+[J]. Ming-Cong Rong,Ke-Xin Zhang,Yi-Ru Wang,Xi Chen. Chinese Chemical Letters. 2017(05)
本文編號(hào):2952450
【文章來(lái)源】:西華師范大學(xué)四川省
【文章頁(yè)數(shù)】:102 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
一些綠色原料用于制備碳點(diǎn)[36]
第1章前言3圖1-1一些綠色原料用于制備碳點(diǎn)[36]Fig.1-1Somegreensourcesusedforthedevelopmentofcarbondots[36]圖1-2氮摻雜碳點(diǎn)的合成及其在基于聚集誘導(dǎo)的猝滅和酶促水解的比例熒光法測(cè)定酸性磷酸酶(ACP)中應(yīng)用示意圖[44]Fig.1-2Schematicpresentationofthesynthesisofnitrogen-dopedcarbondots,andtheirapplicationtotheratiometricfluorometricdeterminationofacidphosphatase(ACP)basedontheaggregation-inducedquenchingandenzymatichydrolysis[44]
?煤突肪秤?好的理念。Rong等[47]以氨基苯基硼酸為原料,采用燃燒法合成硼、氮摻雜的碳點(diǎn)(B,N-CD);研究發(fā)現(xiàn)B,N-CD發(fā)綠色熒光,并對(duì)光漂白和離子強(qiáng)度的高抵抗力。Zhang等[48]以乙醇、家用蠟燭、正丁醇和苯為原料,采用燃燒法制備碳點(diǎn),并對(duì)其進(jìn)行一系列表征(圖1-3),揭示碳點(diǎn)的結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性。不同的前驅(qū)體對(duì)CD的表面基團(tuán)影響不大,但隨著前驅(qū)體碳鏈的增長(zhǎng),無(wú)序石墨相的含量增加。將制備的碳點(diǎn)分散在有機(jī)溶劑中,在330-400nm的紫外光激發(fā)下,發(fā)現(xiàn)有相應(yīng)的熒光發(fā)射帶,且熒光發(fā)射帶依賴(lài)于前驅(qū)體碳鏈的長(zhǎng)度。圖1-3CDs-1、CDs-2、CDs-3和CDs-4分散在(a)丙酮、(b)乙醇、(c)苯和(d)石油醚中的FL光譜(λex=330nm)[47]Fig.1-3FT-IRspectraofCDs-1,CDs-2,CDs-3andCDs-4;FLspectra(λex=330nm)ofCDs-1,CDs-2,CDs-3andCDs-4dispersedin(a)acetone,(b)ethanol,(c)benzeneand(d)petroleumether[47]1.2.2.3微波輔助法微波輔助法具有合成時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)均勻等優(yōu)點(diǎn)。Wang等[49]將一定量的L-天冬酰胺溶于水并置于微波設(shè)備中,在180℃下反應(yīng)15min,獲得橙色碳點(diǎn)溶液。證明CD的光致發(fā)光起源于類(lèi)石墨結(jié)構(gòu)和表面缺陷。CD在強(qiáng)離子溶液中顯示出高穩(wěn)定性,而細(xì)胞毒性可忽略不計(jì)。長(zhǎng)期的生物成像測(cè)試表明CD具有廣泛的生物學(xué)應(yīng)用潛力。Li課題組[50]使用檸檬酸銨和L-半胱氨酸為原料,在750W微波下反應(yīng)2.5min,得到碳點(diǎn)的量子產(chǎn)率為62%。采用比率熒光檢測(cè)法(基于在499(左氧氟沙星)和426nm(碳點(diǎn))處的熒光強(qiáng)度比)(圖1-4)對(duì)左氧氟沙星進(jìn)行測(cè)定,并成功用于實(shí)際水樣中左氧氟沙星的檢測(cè)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]食品添加劑的使用及其對(duì)食品安全的影響[J]. 沈東瑞. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(21)
[2]淺談當(dāng)今食品添加劑與食品安全問(wèn)題[J]. 楊宗,張麗,楊希群. 食品安全導(dǎo)刊. 2019(18)
[3]The synthesis of B,N-carbon dots by a combustion method and the application of fluorescence detection for Cu2+[J]. Ming-Cong Rong,Ke-Xin Zhang,Yi-Ru Wang,Xi Chen. Chinese Chemical Letters. 2017(05)
本文編號(hào):2952450
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