碳基量子點(diǎn)具有良好的生物相容性、低毒副作用、高熒光強(qiáng)度等優(yōu)勢(shì),使其在納米醫(yī)學(xué)、組織成像和精準(zhǔn)治療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本論文分別以檸檬酸和氧化石墨烯為原料,通過(guò)水熱法制備功能化碳量子點(diǎn)和石墨烯量子點(diǎn),對(duì)兩種碳基量子點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、發(fā)光性能、光熱效應(yīng)進(jìn)行研究,并用于構(gòu)建多功能藥物遞送系統(tǒng)。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1、以檸檬酸和聚乙烯亞胺（PEI）為原料,二甲基甲酰胺（DMF）為溶劑,水熱法一鍋合成PEI功能化氮摻雜碳量子點(diǎn)（PEI-N-CQDs）,并使用沉淀法分離提純。合成的PEI-N-CQDs為sp²碳納米核心、無(wú)定形的sp³碳和PEI親水殼組成球形核殼結(jié)構(gòu),晶粒大小約5nm,在水溶液中顯示藍(lán)色熒光,在低濃度（0.5μg/ml）范圍內(nèi)依然具有強(qiáng)的熒光強(qiáng)度,其熒光發(fā)射波長(zhǎng)對(duì)激發(fā)波長(zhǎng)具有明顯的依賴性。PEI-N-CQDs熒光性質(zhì)展現(xiàn)明顯的環(huán)境pH敏感性,在酸性環(huán)境中熒光被抑制和熒光峰發(fā)生位移,在堿性環(huán)境中熒光強(qiáng)度明顯增強(qiáng)。而且,PEI-N-CQDs在有機(jī)溶劑中因不同的自組裝行為表現(xiàn)出聚集誘導(dǎo)發(fā)光。2、以鄰硝基芐基酯為主鏈光解連接點(diǎn)成功制備得到ABA型嵌段聚合物... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)不同碳納米材料發(fā)展史[19]；(b)碳基量子點(diǎn)類型及結(jié)構(gòu)示意圖

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4構(gòu)由表面能阱決定。(a)(b)圖1-1(a)不同碳納米材料發(fā)展史[19]；(b)碳基量子點(diǎn)類型及結(jié)構(gòu)示意圖[20]1.2.1碳基量子點(diǎn)的合成碳基量子點(diǎn)的合成路線通常劃分為“自下而上法”和“自上而下”法（圖1-2）。自下而上法是通過(guò)非石墨碳源或小分子前體融合形成sp2域結(jié)構(gòu)以獲得量子點(diǎn)，具有碳源豐富和尺寸可控性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。合成方法包括電化學(xué)碳化法、微波輻射合成法、水熱/溶劑熱法、熱分解法等[21]。自上而下法是將較大碳材料切割成碳納米粒子，前驅(qū)體包括碳棒、碳纖維、碳納米管、石墨粉、氧化石墨烯（GO）、活性炭、炭黑、煤、煙灰[22]。所得產(chǎn)物一般具有廣泛的尺寸分布，這種不均勻性導(dǎo)致激發(fā)相關(guān)的光致發(fā)光光譜。使用具有確定孔徑的膜進(jìn)行超濾或利用凝膠電泳可以分離不同尺寸的量子點(diǎn)。切割方法主要有：電弧放電、電化學(xué)和化學(xué)氧化法、激光燒蝕法。下面介紹幾種常見的碳基量子點(diǎn)制備方法。圖1-2碳基量子點(diǎn)“自上而下”和“自下而上”制備方法示意圖[23]

第一章緒論7點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)表面功能化和雜原子摻雜來(lái)調(diào)控碳基量子點(diǎn)的性質(zhì)，是解決這一問(wèn)題的常見手段。將雜原子摻雜到碳納米材料中會(huì)影響其固有特性，包括電子特性、光學(xué)特性、局部化學(xué)和表面反應(yīng)性[34]，圖1-3顯示了摻雜元素類型對(duì)碳基QDs的PL發(fā)射光譜的影響。在眾多摻雜元素中，氮摻雜是使用最廣泛的摻雜劑，在合成過(guò)程中改變前驅(qū)體碳源化學(xué)組成就可輕松實(shí)現(xiàn)摻雜，達(dá)到調(diào)節(jié)量子點(diǎn)帯隙的目的。Qu等[35]發(fā)現(xiàn)具有一定N/C原子比例的摻雜GQDs發(fā)出藍(lán)色熒光，而未摻雜N的GQDs表現(xiàn)為綠色熒光，這是由于N原子較強(qiáng)的電負(fù)性導(dǎo)致了發(fā)射譜藍(lán)移。Choi課題組[36]在氨水環(huán)境中水熱碳化檸檬酸獲得了N摻雜GQDs，將未摻雜GQDs的量子產(chǎn)率從4.5%提升至30.7%，并對(duì)Fe3+表現(xiàn)出高靈敏度和高選擇性。圖1-3摻雜原子與碳基量子點(diǎn)的熒光發(fā)射譜關(guān)系[16]碳基量子點(diǎn)表面存在各種含氧官能團(tuán)，包括羰基、羥基、羧基和環(huán)氧基，為進(jìn)一步化學(xué)修飾提供了活性位點(diǎn)。通過(guò)共價(jià)結(jié)合、溶膠-凝膠技術(shù)、配位化學(xué)三種修飾手段，如何使用一系列有機(jī)物、聚合物、無(wú)機(jī)物、生物材料對(duì)碳基量子點(diǎn)進(jìn)行化學(xué)修飾以調(diào)節(jié)相關(guān)性質(zhì)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。強(qiáng)給電子或強(qiáng)吸電子分子對(duì)量子點(diǎn)電子性質(zhì)有顯著性影響，因?yàn)槲娮踊鶊F(tuán)降低了最低未占分子軌道（LUMO），而給電子基團(tuán)提高了最高占據(jù)分子軌道（HOMO）。如Zhu等[37]通過(guò)烷基胺將GQDs表面的環(huán)氧基和羧基轉(zhuǎn)換為-CNHR和-CONHR，成功將綠色熒光GQDs轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色熒光GQDs。GQDs表面的這兩種化學(xué)轉(zhuǎn)變降低了非輻射復(fù)合從而將缺陷態(tài)發(fā)射轉(zhuǎn)變?yōu)楸菊鲬B(tài)發(fā)射，如圖1-4所示。Zhang等[38]進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)利用水合肼還原GQDs，GQDs表面邊緣的羧基與氨基發(fā)生酯化反應(yīng)形成新的酰胺鍵，導(dǎo)致π-π*和n-π*躍遷回落發(fā)出強(qiáng)烈的黃色熒光，而用NaBH4替換水合肼

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]光響應(yīng)的可生物降解聚合物及其應(yīng)用[D]. 周思瑤.電子科技大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3285738