基于熒光碳點的創(chuàng)新實驗
發(fā)布時間:2021-02-10 09:19
熒光碳點是一類新興的熒光納米材料,在能源器件、環(huán)境保護(hù)、生物醫(yī)用以及復(fù)合材料等相關(guān)領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用,是科學(xué)研究的前沿。該實驗采用微波法制備熒光碳點,借助熒光光譜測定產(chǎn)物的熒光強(qiáng)度來優(yōu)化投料比、微波作用時間和微波功率等;通過超濾離心管分離純化,收集到不同熒光強(qiáng)度的產(chǎn)品;采用傅里葉紅外光譜分析熒光碳點的表面官能團(tuán);借助共聚焦顯微鏡研究熒光碳點的細(xì)胞成像。該實驗符合綠色化學(xué)理念,內(nèi)容豐富,技術(shù)方法新穎,能夠調(diào)動學(xué)生的積極性。
【文章來源】:實驗室科學(xué). 2020,23(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
超濾離心管操作示意圖
因此,實驗設(shè)計如圖2所示,通過優(yōu)化碳源與表面鈍化劑的比例、微波作用時間和功率來制備強(qiáng)熒光性質(zhì)的碳點;進(jìn)一步采用超濾離心管分離純化,得到不同熒光強(qiáng)度的碳點,最后應(yīng)用于細(xì)胞成像。2 實驗?zāi)康?
如圖3A所示,當(dāng)D-果糖與L-賴氨酸的質(zhì)量比為0.6時熒光強(qiáng)度最高,碳點表面存在大量的缺陷,表面鈍化劑連接到碳點表面的缺陷處,使表面缺陷處的能量高于基態(tài)而發(fā)射出熒光[14]。L-賴氨酸與碳點以氫鍵的形式絡(luò)合,使得熒光碳點表面被鈍化,從而提高熒光強(qiáng)度。從圖3B和3C可知,微波作用時間和微波功率都影響生成的碳點的熒光發(fā)射強(qiáng)度,最佳微波作用時間為7 min,最佳微波功率為560 W。研究表明延長反應(yīng)時間和增加微波功率,單糖分子間脫水聚集并碳化,反應(yīng)更加充分,熒光特性增強(qiáng),進(jìn)一步延長時間或增加微波功率將導(dǎo)致過分碳化,從而導(dǎo)致熒光特性減弱[14]。與圖3A對比可看出,對生成的碳點的熒光強(qiáng)度的影響:微波時間和微波功率明顯大于投料比。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于碳點性能提升的研究進(jìn)展[J]. 李俊芬,李鵬霞,張琳,董川. 分析科學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[2]微波法制備納米碳點反應(yīng)機(jī)制與發(fā)光機(jī)理[J]. 劉金龍,林亮珍,胡錦鳳,白明潔,陳良賢,魏俊俊,黑立富,李成明. 物理化學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[3]科研成果轉(zhuǎn)化為有機(jī)化學(xué)教學(xué)實驗之探索[J]. 熊非,王偉祥,顧尚武. 實驗室研究與探索. 2017(11)
[4]熒光碳點的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 張彥,李敏,姜晶晶,雙少敏,董川. 分析科學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]利用富勒烯炭灰制備黃光發(fā)射碳量子點(英文)[J]. 張慶紅,孫曉峰,阮紅,尹克樣,李洪光. Science China Materials. 2017(02)
本文編號:3027142
【文章來源】:實驗室科學(xué). 2020,23(04)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
超濾離心管操作示意圖
因此,實驗設(shè)計如圖2所示,通過優(yōu)化碳源與表面鈍化劑的比例、微波作用時間和功率來制備強(qiáng)熒光性質(zhì)的碳點;進(jìn)一步采用超濾離心管分離純化,得到不同熒光強(qiáng)度的碳點,最后應(yīng)用于細(xì)胞成像。2 實驗?zāi)康?
如圖3A所示,當(dāng)D-果糖與L-賴氨酸的質(zhì)量比為0.6時熒光強(qiáng)度最高,碳點表面存在大量的缺陷,表面鈍化劑連接到碳點表面的缺陷處,使表面缺陷處的能量高于基態(tài)而發(fā)射出熒光[14]。L-賴氨酸與碳點以氫鍵的形式絡(luò)合,使得熒光碳點表面被鈍化,從而提高熒光強(qiáng)度。從圖3B和3C可知,微波作用時間和微波功率都影響生成的碳點的熒光發(fā)射強(qiáng)度,最佳微波作用時間為7 min,最佳微波功率為560 W。研究表明延長反應(yīng)時間和增加微波功率,單糖分子間脫水聚集并碳化,反應(yīng)更加充分,熒光特性增強(qiáng),進(jìn)一步延長時間或增加微波功率將導(dǎo)致過分碳化,從而導(dǎo)致熒光特性減弱[14]。與圖3A對比可看出,對生成的碳點的熒光強(qiáng)度的影響:微波時間和微波功率明顯大于投料比。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]關(guān)于碳點性能提升的研究進(jìn)展[J]. 李俊芬,李鵬霞,張琳,董川. 分析科學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[2]微波法制備納米碳點反應(yīng)機(jī)制與發(fā)光機(jī)理[J]. 劉金龍,林亮珍,胡錦鳳,白明潔,陳良賢,魏俊俊,黑立富,李成明. 物理化學(xué)學(xué)報. 2018(01)
[3]科研成果轉(zhuǎn)化為有機(jī)化學(xué)教學(xué)實驗之探索[J]. 熊非,王偉祥,顧尚武. 實驗室研究與探索. 2017(11)
[4]熒光碳點的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 張彥,李敏,姜晶晶,雙少敏,董川. 分析科學(xué)學(xué)報. 2017(01)
[5]利用富勒烯炭灰制備黃光發(fā)射碳量子點(英文)[J]. 張慶紅,孫曉峰,阮紅,尹克樣,李洪光. Science China Materials. 2017(02)
本文編號:3027142
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