本文關(guān)鍵詞：氮摻雜碳量子點的制備及其光電應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：碳量子點(CQDs),以原料豐富、制備簡單越來越受到研究者們的推崇與關(guān)注,而且,其具有的強熒光性能,為其在熒光材料的設(shè)計與應(yīng)用等提供了更多的可能性。另外,CQDs釋放的熒光可以在水相體系中被一些電子受體、電子供體小分子所淬滅,這同樣說明CQDs是性能優(yōu)異的電子受體、電子供體。量子點作為零維納米材料具有很多優(yōu)良的特性,將納米技術(shù)應(yīng)用到生命科學(xué)領(lǐng)域可以促進(jìn)生物醫(yī)學(xué)快速發(fā)展。本論文研究的主要內(nèi)容主要包括三個方面:一是苯硼酸修飾的氮摻雜碳量子點熒光探針的制備與葡萄糖敏感響應(yīng)性能的研究,二是二硫代草酸類物質(zhì)修飾的氮摻雜碳量子點的制備及其光催化降解釋放CS2性能的研究,三是氮摻雜碳量子點修飾電極電化學(xué)檢測多巴胺的研究。首先,以膠原蛋白為原料,通過水熱合成反應(yīng)制備氮摻雜的碳量子點(NCQDs),通過動態(tài)光散射(DLS)、紫外-可見光譜(UV-vis)、熒光光譜(FL)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、時間分辨光譜(TRS)等儀器分析發(fā)現(xiàn),通過簡單、綠色的水熱合成方法,能夠制備出在水相環(huán)境中具有均一、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的納米顆粒,其尺寸為7.4 nm,紫外吸收峰位于320 nm,熒光激發(fā)峰位于405 nm,量子產(chǎn)率為2.9%,熒光壽命為2.50 ns。通過對APBA-NCQDs葡萄糖敏感響應(yīng)性熒光探針的分析發(fā)現(xiàn),APBA-NCQDs熒光探針能夠檢測出水相環(huán)境中濃度在1-14 mM范圍內(nèi)的葡萄糖,且相對其他糖類,其對葡萄糖有顯著的響應(yīng)性,并對其機理進(jìn)行分析。有望應(yīng)用于未來人體內(nèi)血糖的檢測及糖尿病的診斷通過對具備光催化降解釋放CS2性能的DTO-NCQDs/tBuDTO-NCQDs的分析發(fā)現(xiàn),DTO-NCQDs/tBuDTO-NCQDs體系光催化降解產(chǎn)生CS2的性能與O2無關(guān),且不受任何氣體的影響;光催化降解過程既是一個電子轉(zhuǎn)移過程,也是一個能量轉(zhuǎn)移過程。通過對NCQDs/GCE修飾電極的表征,結(jié)果表明由于NCQDs表面的富集效應(yīng),NCQDs修飾的電極相較于空載的玻碳電極而言具有更高的電化學(xué)響應(yīng)性;另外,NCQDs/GCE對多巴胺(DA)的檢測范圍比較寬,為0-10-3M,且當(dāng)信噪比為3的時候,其檢測限低至1.0×10-9M;且抗壞血酸、尿酸對NCQDs/GCE檢測DA不存在干擾,NCQDs/GCE對DA具有選擇敏感性。另外,NCQDs/GCE具有良好的穩(wěn)定性以及檢測DA的響應(yīng)再生性,且Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-等常見離子對NCQDs/GCE檢測DA并無干擾作用。
【關(guān)鍵詞】：氮摻雜 碳量子點 光電應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ127.11
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 縮略詞表10-12
• 第一章 緒論12-34
• 1.1 引言12
• 1.2 碳量子點的制備12-17
• 1.2.1 自上而下合成路線12-13
• 1.2.2 自下而上合成路線13-16
• 1.2.3 表面鈍化和官能團化16-17
• 1.3 碳量子點的熒光性能17-22
• 1.3.1 共軛π域引起的間隙躍遷引發(fā)熒光發(fā)射17-18
• 1.3.2 表面缺陷引發(fā)熒光發(fā)射18
• 1.3.3 CQDs的可調(diào)諧熒光發(fā)射18-19
• 1.3.4 CQDs的上變頻熒光19-21
• 1.3.5 CQDs的電化學(xué)熒光發(fā)射21-22
• 1.4 碳量子點的應(yīng)用22-33
• 1.4.1 化學(xué)傳感22-24
• 1.4.2 生物傳感24-25
• 1.4.3 生物成像25-28
• 1.4.4 納米醫(yī)學(xué)28-30
• 1.4.5 光化學(xué)催化30-32
• 1.4.6 電化學(xué)催化32-33
• 1.5 論文的研究意義和研究內(nèi)容33-34
• 1.5.1 論文的研究意義33
• 1.5.2 論文的研究內(nèi)容33-34
• 第二章 苯硼酸修飾的氮摻雜碳量子點熒光探針的制備與葡萄糖敏感響應(yīng)性能的研究34-47
• 2.1 引言34
• 2.2 實驗部分34-37
• 2.2.1 主要試劑及儀器34-35
• 2.2.2 實驗內(nèi)容35-36
• 2.2.3 樣品表征36-37
• 2.3 結(jié)果與討論37-46
• 2.3.1 新型的具有葡萄糖敏感性的APBA-NCQDs熒光探針的制備37-38
• 2.3.2 NCQDs、APBA-NCQDs 的表征38-41
• 2.3.3 APBA-NCQDs的葡萄糖敏感性、選擇性分析41-46
• 2.4 本章小結(jié)46-47
• 第三章 二硫代草酸類物質(zhì)修飾的氮摻雜碳量子點的制備及其光催化降解釋放CS_2性能的研究47-63
• 3.1 引言47
• 3.2 實驗部分47-51
• 3.2.1 主要試劑和儀器47-48
• 3.2.2 實驗內(nèi)容48-49
• 3.2.3 樣品表征49-51
• 3.3 結(jié)果與分析51-62
• 3.3.1 新型的具有光催化降解釋放CS2性能的DTO/tBuDTO-NCQDs納米材料的制備51-52
• 3.3.2 DTO/tBuDTO-NCQDs的表征52-56
• 3.3.3 DTO/tBuDTO-NCQDs納米材料光催化降解釋放CS2性能的分析56-62
• 3.4 本章小結(jié)62-63
• 第四章 氮摻雜碳量子點修飾電極電化學(xué)檢測多巴胺的研究63-72
• 4.1 引言63
• 4.2 實驗部分63-65
• 4.2.1 主要試劑和儀器63-64
• 4.2.2 實驗內(nèi)容64
• 4.2.3 樣品表征64-65
• 4.3 結(jié)果與討論65-70
• 4.3.1 NCQDs的表征65-66
• 4.3.2 NCQDs/GCE修飾電極的阻抗分析及電化學(xué)行為分析66-67
• 4.3.3 NCQDs/GCE電化學(xué)檢測DA67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-102
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果102-105
• 致謝105

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本文編號：278070