發(fā)布時(shí)間：2017-09-02 06:13

  本文關(guān)鍵詞：碳基熒光納米材料的合成及應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： g-C_3N_4 指紋檢測 碳量子點(diǎn) 固體發(fā)光 細(xì)胞標(biāo)記 離子檢測

【摘要】：在指紋檢測領(lǐng)域,眾多顯現(xiàn)指紋的方法中,粉末光檢法由于其操作的簡便性而被廣泛使用。它結(jié)合了粉末法和光檢法的優(yōu)點(diǎn),可以簡單、迅速、高效的識(shí)別指紋的細(xì)節(jié)特征。稀土發(fā)光材料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)是目前已經(jīng)報(bào)道的兩種使用最多的指紋粉,然而稀土發(fā)光材料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)的合成往往比較復(fù)雜,且都含有大量的重金屬離子,對(duì)生物體有著潛在的危害。在納米發(fā)光材料領(lǐng)域,碳納米材料由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、易于表面修飾、較好的生物兼容性等優(yōu)點(diǎn)一直是研究的熱點(diǎn)之一,可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的熒光指紋粉用于淺指紋的檢測。g-C_3N_4作為一種新型的納米熒光材料既能在溶液中發(fā)光又能在固體狀態(tài)下發(fā)光,在熒光傳感領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。然而傳統(tǒng)的方法制備的g-C_3N_4在固體狀態(tài)下往往熒光較弱,不利于直接應(yīng)用。碳量子點(diǎn)作為作為碳基熒光納米材料家族的新成員,目前有關(guān)它的應(yīng)用還主要集中在液相。聚集誘導(dǎo)熒光猝滅這一現(xiàn)象目前還沒有得到有效地解決,限制了其在發(fā)光器件、指紋粉等諸多方面的應(yīng)用。本論文分別制備了能在固體狀態(tài)下發(fā)光的g-C_3N_4納米帶和一系列的碳量子點(diǎn),并探索了他們?cè)跍\指紋檢測領(lǐng)域的應(yīng)用,接下來又考察了碳點(diǎn)在液相中發(fā)光的性質(zhì)和應(yīng)用。具體的研究內(nèi)容如下:1.采用融鹽輔助,高溫煅燒的方法成功得到了納米帶狀的g-C_3N_4。通過X射線粉末衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)測試確定了產(chǎn)物的物相和形貌。對(duì)比發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)方法制備的塊狀g-C_3N_4相比,納米帶狀的g-C_3N_4具有更小的尺寸,更高的熒光強(qiáng)度,在紫外燈的照射下就可發(fā)出裸眼可見的藍(lán)光。采用固體粉末刷顯技術(shù)分別將其成功的應(yīng)用于刷顯不同客體表面的淺指紋以及不同個(gè)體的指紋。2.以天然谷物為原料,不添加任何化學(xué)試劑,通過水熱的方法制備出一系列既能在溶液中發(fā)光,又能在固體狀態(tài)下發(fā)光的碳點(diǎn),并探索了影響碳點(diǎn)固體發(fā)光的因素。碳點(diǎn)的尺寸大小依賴于谷物前驅(qū)體的不同,具有相似的化學(xué)組成、相似的光學(xué)性質(zhì),可以有效解決碳點(diǎn)的固體熒光猝滅這一現(xiàn)象,并初步嘗試了它在指紋顯現(xiàn)領(lǐng)域的應(yīng)用。3.考察了碳點(diǎn)在溶液中的發(fā)光性質(zhì),具有典型的激發(fā)依賴性的現(xiàn)象。碳點(diǎn)的發(fā)光對(duì)溶液pH值的改變、紫外光的漂白、以及復(fù)雜的溶液環(huán)境都表現(xiàn)出較好的抗性。對(duì)三價(jià)鐵離子選擇性較強(qiáng),可以作為熒光探針用于溶液中三價(jià)鐵離子的檢測;MTT比色法測試的細(xì)胞毒性結(jié)果顯示碳點(diǎn)具有較好的生物相容性,可用于細(xì)胞標(biāo)記領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：g-C_3N_4 指紋檢測 碳量子點(diǎn) 固體發(fā)光 細(xì)胞標(biāo)記 離子檢測
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.3;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-28
• 1.1 碳基納米發(fā)光材料簡介11-12
• 1.2 石墨相氮化碳12-16
• 1.2.1 石墨相氮化碳（g-C_3N_4）的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 石墨相氮化碳的制備13-15
• 1.2.3 石墨相氮化碳的應(yīng)用15-16
• 1.3 淺指紋顯現(xiàn)16-20
• 1.3.1 淺指紋顯現(xiàn)的意義16-17
• 1.3.2 淺指紋的顯現(xiàn)和提取方法17
• 1.3.3 淺指紋的化學(xué)顯現(xiàn)和提取法17-20
• 1.4 碳納米點(diǎn)20-26
• 1.4.1 碳納米點(diǎn)簡介20-21
• 1.4.2 碳點(diǎn)的制備方法21-23
• 1.4.3 碳點(diǎn)的應(yīng)用23
• 1.4.4 在生物成像領(lǐng)域的應(yīng)用23-24
• 1.4.5 在化學(xué)傳感器領(lǐng)域的應(yīng)用24
• 1.4.6 在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用24-25
• 1.4.7 在發(fā)光器件領(lǐng)域的應(yīng)用25-26
• 1.5 本課題的研究意義及內(nèi)容26-28
• 第二章 g-C_3N_4的合成及其在指紋顯現(xiàn)領(lǐng)域的應(yīng)用28-43
• 2.1 引言28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分28-33
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器28-29
• 2.2.2 g-C_3N_4納米帶的制備29-30
• 2.2.3 g-C_3N_4表面氨基含量的測定30-31
• 2.2.4 指紋檢測31-32
• 2.2.5 樣品表征32-33
• 2.3 結(jié)果與討論33-40
• 2.3.1 g-C_3N_4納米帶的剝離原理33-34
• 2.3.2 g-C_3N_4納米帶的表征34-38
• 2.3.3 茚三酮定量檢測g-C_3N_4表面的氨基38-40
• 2.4 指紋顯現(xiàn)40-42
• 2.5 本章小結(jié)42-43
• 第三章 固態(tài)發(fā)光碳點(diǎn)的綠色合成及應(yīng)用43-57
• 3.1 引言43-44
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分44-46
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器44-45
• 3.2.2 固態(tài)發(fā)光碳點(diǎn)的制備45
• 3.2.3 固態(tài)發(fā)光碳點(diǎn)顯現(xiàn)淺指紋45-46
• 3.3 結(jié)果與討論46-51
• 3.4 碳點(diǎn)的固態(tài)發(fā)光性能研究51-53
• 3.4.1 碳點(diǎn)的固態(tài)發(fā)光現(xiàn)象51-52
• 3.4.2 不同的激發(fā)波長對(duì)碳點(diǎn)的發(fā)光中心的影響52-53
• 3.5 碳點(diǎn)的固態(tài)發(fā)光機(jī)理探討53-55
• 3.6 碳點(diǎn)的固態(tài)發(fā)光在指紋檢測領(lǐng)域的應(yīng)用55-56
• 3.7 本章小結(jié)56-57
• 第四章 碳點(diǎn)在溶液中的發(fā)光性質(zhì)及應(yīng)用57-68
• 4.1 引言57
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分57-59
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑57-58
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器58
• 4.2.3 細(xì)胞毒性測試實(shí)驗(yàn)58
• 4.2.4 細(xì)胞標(biāo)記實(shí)驗(yàn)58-59
• 4.3 結(jié)果與討論59-67
• 4.3.1 碳點(diǎn)在溶液中的發(fā)光性質(zhì)59-61
• 4.3.2 細(xì)胞毒性測試分析61-62
• 4.3.3 Mcf-7 細(xì)胞成像62-63
• 4.3.4 R-dots對(duì)金屬離子的選擇性63-64
• 4.3.5 R-dots檢測Fe3+離子的檢測限64-65
• 4.3.6 碳納米點(diǎn)檢測Fe3+離子的機(jī)理65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 結(jié)論73-74
• 研究生期間論文發(fā)表情況74-75
• 致謝75

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