本文選題：碳點(diǎn) + 雜原子摻雜��； 參考：《哈爾濱工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：熒光碳點(diǎn)(CDs)具有從近紫外到近紅外獨(dú)特的光致發(fā)光(Photoluminescence,PL)特性,良好的生物相容性以及優(yōu)異的物理化學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于生物和化學(xué)傳感、成像、基因藥物傳輸、發(fā)光二極管(Light-emitting diodes,LEDs)、過(guò)氧化物催化、太陽(yáng)能電池、光催化等眾多領(lǐng)域。熒光碳點(diǎn)不同的表面態(tài)組成和結(jié)構(gòu)決定其特有的PL特性。近年來(lái)的研究表明,摻雜雜原子能夠有效的調(diào)節(jié)熒光碳點(diǎn)表面態(tài)結(jié)構(gòu)和組成,從而實(shí)現(xiàn)其光學(xué)性能的進(jìn)一步完善。本論文通過(guò)一步水熱法,采用綠色的原料,在200℃、24h的條件下,經(jīng)過(guò)縮聚、聚合和碳化過(guò)程分別合成出綜合性能優(yōu)異的單摻雜N-CDs,共摻雜N/Si-CDs和N/S-CDs。選擇葉酸為碳源和氮源,3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)作為硅源,粉末硫?yàn)榱蛟?甘油為活性物質(zhì)。單摻雜N-CDs,其摻雜N元素含量為3.59%,具有較好的分散性,平均粒徑為2.2nm,能夠發(fā)射較強(qiáng)的紫色熒光,熒光量子產(chǎn)率為38%。N-CDs表現(xiàn)出激發(fā)依賴的PL發(fā)射行為。共摻雜N/Si-CDs,其摻雜的N、Si元素的含量分別為10.4%和4.6%,其分散性更好,幾乎接近于單分散,平均粒徑2.45nm,可發(fā)射強(qiáng)烈的紫色熒光,量子產(chǎn)率為46%。共摻雜N/S-CDs,其摻雜的N、S元素的含量分別為9.6%和5.4%,平均粒徑2.75nm,具有強(qiáng)烈的藍(lán)色熒光,量子產(chǎn)率為43%。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),Si和S的摻雜量是影響熒光碳點(diǎn)PL性質(zhì)的關(guān)鍵因素。相比于單一摻雜的N-CDs,共摻雜的N/Si-CDs和N/S-CDs都表現(xiàn)出更好的PL性質(zhì),熒光量子產(chǎn)率均有明顯的提高,其PL激發(fā)機(jī)理也不相同,這可能是由于它們更為均一的尺寸分布和共摻雜的協(xié)同效應(yīng)進(jìn)一步改善了其表面態(tài)。同時(shí)這些表面功能化基團(tuán)賦予熒光碳點(diǎn)更好的穩(wěn)定性和水溶解性。N-CDs發(fā)射的熒光對(duì)Cu2+和Hg2+表現(xiàn)出明顯的響應(yīng);實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),N-CDs容易進(jìn)入Hela細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),且在實(shí)驗(yàn)濃度范圍沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的毒性。N/Si-CDs和N/S-CDs發(fā)射的熒光對(duì)Fe3+都表現(xiàn)出高的選擇性和靈敏性。但是熒光淬滅機(jī)理不同,Fe3+對(duì)N/Si-CDs表面的N元素有強(qiáng)的特異性和親和性,從而產(chǎn)生淬滅;Fe3+則于N/S-CDs表面酚羥基之間存在特殊的協(xié)同反應(yīng),從而導(dǎo)致淬滅效應(yīng)。N/Si-CDs對(duì)Fe3+的離子檢測(cè)線性范圍在0.01-45?M,最低檢測(cè)限為3.8n M;N/S-CDs對(duì)Fe3+的離子檢測(cè)線性范圍在0.01-50?M,最低檢測(cè)限為3.5n M。由此說(shuō)明N/Si-CDs和N/S-CDs作為新型的熒光探針可能應(yīng)用在醫(yī)學(xué)臨床和環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)Fe3+定量檢測(cè)。
[Abstract]:Due to its unique photoluminescence properties from near ultraviolet to near infrared, good biocompatibility and excellent physical and chemical properties, fluorescent carbon dots have been widely used in biological and chemical sensing, imaging and gene drug transport. Light emitting diodes (LEDs), peroxide catalysis, solar cells, photocatalysis and so on. The different surface state composition and structure of the fluorescent carbon point determine its unique PL properties. Recent studies have shown that doped heteroatoms can effectively adjust the structure and composition of the surface states of fluorescent carbon points, thus achieving the further improvement of their optical properties. In this paper, single doped N-CDs, co-doped with N/Si-CDs and N- / S-CDswere synthesized by one-step hydrothermal method and green raw material at 200 鈩，

本文編號(hào)：1975013