碳點(diǎn)(Carbon dots,CDs)是一種尺寸極小(在10nm以下)且具有獨(dú)特?zé)晒庑再|(zhì)的碳納米材料,因具有易于制備、分散性好、耐光漂白、生物毒性小等特性而被廣泛關(guān)注,并應(yīng)用于生物成像、分析檢測(cè)、光電催化、光電材料等領(lǐng)域。研究表明,除一些碳納米材料和含碳有機(jī)試劑外,許多天然的生物質(zhì)材料也可作為制備碳點(diǎn)的原料,這些生物質(zhì)碳源綠色無(wú)污染、廉價(jià)易得,其富含的N、S等元素及一些活性官能團(tuán)可以保留在碳點(diǎn)中,不僅可以得到高性能碳點(diǎn),而且還同時(shí)提升了生物質(zhì)材料的應(yīng)用價(jià)值。然而,不管用何種碳源,目前得到的碳點(diǎn)多為尺寸不均、結(jié)構(gòu)各異的混合物,它們彼此之間的相互作用導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率較低,這極大的限制了碳點(diǎn)在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用效果。所以,如何得到組成和結(jié)構(gòu)均一且具有較高熒光量子產(chǎn)率的碳點(diǎn)依然是碳點(diǎn)研究領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題之一。本文選擇天然生物質(zhì)材料為碳源,合成出熒光碳點(diǎn),通過(guò)分離純化,有效提高了碳點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率,并進(jìn)一步探討了碳點(diǎn)在金屬離子檢測(cè)及熒光生物探針?lè)矫娴膽?yīng)用。具體工作如下:1.以生物質(zhì)大蒜為碳源,用水熱法合成了一種熒光碳點(diǎn),并通過(guò)透射電鏡(TEM)、紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜、X-射線(xiàn)衍射等手...

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1從蠟燭煙塵中分離出不同顏色的CDs以及它們的光學(xué)表征[4]

1第一章緒論1.1CDs概述碳點(diǎn)（CDs），也被稱(chēng)為碳量子點(diǎn)。與傳統(tǒng)的熒光材料，如熒光有機(jī)染料、半導(dǎo)體量子點(diǎn)（QDs）和金屬納米顆粒/納米簇相比，CDs具有許多優(yōu)異的特性，如易于制備，成本低，分散性好，細(xì)胞毒性低，生物相容性好，無(wú)光閃爍以及耐光漂白等特征。研究者們可以很容易的通過(guò)....

圖1.2微波輔助法從氧化石墨烯納米片中制備綠色熒光的CDs[11]

3將電解質(zhì)溶液換成了堿性電解質(zhì)溶液（NaOH/乙醇）。隨后，研究人員試圖開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單，更有效的合成CDs的方法，他們發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)改變電解質(zhì)溶液的種類(lèi)來(lái)合成新的CDs。例如，使用咪唑離子液體作電解質(zhì)溶液，該溶液有兩個(gè)作用，一是在陽(yáng)極上作為電子受體，二是加快石墨片滲透的速度，加速剝離過(guò)....

圖1.3水熱法從牛奶中生成碳點(diǎn)的過(guò)程[26]

4酸[41-43]，核酸[44]，維生素[45]，和碳水化合物[46,47]等。這些碳源材料具有多樣性，所以合成出的CDs會(huì)保留原來(lái)碳源中的一些官能團(tuán)，正是由于這些官能團(tuán)，CDs的熒光性質(zhì)也得到了增強(qiáng)。圖1.3水熱法從牛奶中生成碳點(diǎn)的過(guò)程[26]（2）微波法。微波合成法是合成CD....

圖1.4CDs在a549細(xì)胞中成像[75]

8注入小鼠體內(nèi)，經(jīng)過(guò)24h后在膀胱中發(fā)現(xiàn)藍(lán)色和綠色CDs，在肝臟中觀察到了殘留的黃色CDs，表明藍(lán)色和綠色CDs很快就被排出而黃色CDs排空緩慢且分布范圍更廣。圖1.4CDs在a549細(xì)胞中成像[75]目前，CDs的大多數(shù)成像應(yīng)用局限于在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中進(jìn)行的體外研究，少部分是關(guān)于....

本文編號(hào)：3905704