本文關(guān)鍵詞：碳量子點的制備及其在食品分析的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 碳量子點 熒光探針 食品分析 溴酸鉀 亞硝酸根 L-半胱氨酸 比率熒光法

【摘要】：隨著生活水平的提高和全球工業(yè)發(fā)展帶來的環(huán)境污染的加重,食品安全問題逐漸引起國內(nèi)外的高度關(guān)注,成為日常生活中人們關(guān)注的焦點。近年來,納米技術(shù)已經(jīng)成為全球研究的熱點課題之一,因其獨特的物理和化學(xué)性質(zhì),使得納米技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品檢測領(lǐng)域中,包括重金屬檢測、農(nóng)藥殘留檢測和有機小分子檢測等領(lǐng)域。碳量子點是由sp2雜化碳或無定形碳組成的、能穩(wěn)定發(fā)光、具有準(zhǔn)球形結(jié)構(gòu)的熒光納米顆粒。碳量子點因具有低毒性、良好的生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)良的水溶性,在生物成像、免疫分析、有機物分析等多個領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值,特別是在有機小分子分析識別與檢測領(lǐng)域的應(yīng)用成為拓展碳量子點應(yīng)用的又一熱點研究方向。碳量子點-有機小分子分析檢測器具有線性范圍寬、靈敏度高和光譜干擾少等優(yōu)點,并且用于檢測碳量子點熒光光譜的熒光分光光度儀價格較低廉、樣品制備簡單無需復(fù)雜的前處理、測量所需樣品量少。雖然碳量子點熒光檢測法具有諸多的優(yōu)點,但是在實際的分析應(yīng)用中仍然存在一些問題:大部分合成出的碳量子點熒光量子產(chǎn)率低、離子選擇性不高等。本課題針對這些問題主要進行了以下研究:(1)以無水檸檬酸為碳源和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷作為溶劑,通過加熱裂解的方法制備出有機硅修飾的碳量子點(CDs),并以二氧化硅顆粒為載體合成出碳量子點修飾納米硅膠(SiO2@CDs)。實驗表明,在HCl介質(zhì)中,KBrO3的氧化作用使得SiO2@CDs熒光嚴(yán)重猝滅,KBrO3加入的濃度(C)與熒光強度降低值(ΔF)呈線性關(guān)系,SiO2@CDs的熒光強度變化量與KBrO3濃度呈線性關(guān)系。據(jù)此所建立的熒光法KBrO3檢出限(3σ)為1.1 ng·m L-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.0%(200 ng mL-1,n=9),線性范圍為20~500 ng·m L-1。該方法成功的應(yīng)用于水樣中KBrO3的測定。(2)以無水檸檬酸為碳源和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷作為溶劑,通過加熱裂解的方法制備出含有有機硅修飾碳量子點,并以二氧化硅顆粒為連接體,再連接上另一種有機熒光染料羅丹明B,合成出具有雙熒光發(fā)射峰納米硅膠,該納米硅膠同時含有碳量子點和羅丹明B兩個熒光發(fā)射峰,碳量子點發(fā)射峰熒光強度作為響應(yīng)信號、羅丹明B發(fā)射峰熒光強度值作為參比信號,利用比率熒光法進行定量分析。在H2SO4介質(zhì)中,上述制備的碳量子點修飾雙發(fā)射峰納米硅膠,由于KBrO3的氧化作用使得雙發(fā)射峰納米硅膠使其熒光猝滅,而NO2-對KBrO3的氧化過程具有催化作用,加快反應(yīng)的進行,使熒光猝滅程度加劇。NO2-加入的濃度與雙發(fā)射峰納米硅膠的熒光強度變化量比值呈線性關(guān)系。所建立的比率熒光法NO2-檢出限(3σ)為1.0 ng·mL-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.2%(c=40 ng·mL-1,n=7),線性范圍為10~160 ng·mL-1。該方法成功的應(yīng)用于食品樣和水樣中NO2-的測定。(3)以無水檸檬酸為碳源和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷為溶劑,通過加熱裂解的方法制備出有機硅修飾的碳量子點(CDs),并以二氧化硅顆粒為載體合成出碳量子點修飾納米硅膠(SiO2@CDs)。由于有機硅修飾CDs中的-(CH2)3-NH-(CH2)2-C=O-NH-基團對Cu2+具有較高的選擇性,則Cu2+能夠選擇性猝滅納米硅膠SiO2@CDs,而半胱氨酸(L-Cys)與Cu2+具有強的結(jié)合能力(-SH與Cu2+),將與SiO2@CDs結(jié)合的Cu2+游離出來,從而使得納米硅膠SiO2@CDs熒光恢復(fù)。根據(jù)這種turn-off-on熒光反應(yīng)模式,建立了測定半胱氨酸的分析新方法。該熒光猝滅-恢復(fù)分析法的檢出限(3σ)為2.8×10-7 mol·L-1,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.5%(1.0×10-5 mol L-1,n=9),線性范圍為0.2×10-5~1.5×10-5 mol·L-1。該方法成功的應(yīng)用于保健品中L-Cys的測定。
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TS207.3;O613.71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顏范勇;鄒宇;王猛;代林楓;周旭光;陳莉;;熒光碳點的制備及應(yīng)用[J];化學(xué)進展;2014年01期

2 姚勤;張峻;何瑾;周瓊;黃樺;;高效液相色譜法測定人血漿中同型半胱氨酸濃度[J];華西醫(yī)學(xué);2012年06期

3 潘峰;孫瑋;張青;羅婧;王麗婷;王芳;胡茂華;張正治;;高效液相色譜法測定血漿中同型半胱氨酸[J];氨基酸和生物資源;2010年04期

4 余海蘭;方京京;;高效液相色譜法同步測定蔬菜中硝酸鹽和亞硝酸鹽含量[J];湖南農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年07期

5 胡勝亮;白培康;曹士銳;孫景;;脈沖激光制備發(fā)光碳納米顆粒[J];高等學(xué)�；瘜W(xué)學(xué)報;2009年08期

6 張愛霞;劉楠;武和平;;氣相色譜法測定食品中亞硝酸鹽[J];河南預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2009年03期

7 李良;王晴;江勇;朱惠芳;黃偉華;;離子色譜法同時測定奶粉中亞硝酸根、硝酸根、氯離子和磷酸根[J];理化檢驗(化學(xué)分冊);2007年10期

8 王丹;;紫外分光光度法對肉制品中亞硝酸鹽化合物的測定[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2007年08期

9 郭昌山;展海軍;;電化學(xué)分析法測定食品中亞硝酸根的研究進展[J];食品研究與開發(fā);2007年03期

10 張立輝;宋偉;陸幽芳;馬永建;;離子色譜法測定飲用水中溴酸鹽[J];中國衛(wèi)生檢驗雜志;2006年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 羅培輝;碳量子點的化學(xué)修飾及功能化研究[D];清華大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 任悅;碳量子點的合成及其金屬離子分析應(yīng)用[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

2 陳琨;碳量子點的合成及其與生物分子相互作用的研究[D];東北師范大學(xué);2013年

，

本文編號：1169679