近年來,隨著人們對社會,環(huán)境以及自身健康強烈的關(guān)注,對于能夠造成身體危害的重金屬離子的擔(dān)憂也日益加重。汞離子作為一種毒性的重金屬離子廣泛的存在于各種環(huán)境體系中,它會通過飲用水,食物,藥品等聚集于人體并對人的身體健康造成損害�，F(xiàn)在社會已知的可檢測汞離子的方法大都存在儀器操作復(fù)雜,樣品處理繁瑣,價格昂貴等缺陷,這迫切的需要開發(fā)一種對汞離子更加簡單,靈敏的檢測方法。其中基于發(fā)光氧化石墨烯制備的納米檢測探針能夠?qū)x子做出有效的檢測。石墨烯作為一種零帶隙能材料的發(fā)現(xiàn)為當(dāng)今社會開啟了一扇新的窗口,氧化石墨烯作為一種帶隙打開的石墨烯衍生物,極大地豐富了石墨烯的光學(xué)性質(zhì),并拓展了它在傳感和成像方面的應(yīng)用,特別是氧化石墨烯限域的π共軛結(jié)構(gòu)對構(gòu)建發(fā)光碳材料提供了十分便利的條件,且可與眾多種類的有機分子和生物分子相結(jié)合,進而有利于制備出對不同物質(zhì)響應(yīng)的納米檢測探針。本文總結(jié)分析了前人的研究成果,提出了一種新型的制備發(fā)光氧化石墨烯的方法,利用Hummer’s法和食人魚溶液制備得到不同的氧化石墨烯納米片,其在同一激發(fā)光激發(fā)下能夠發(fā)射出多種熒光。通過一系列的技術(shù)表征手段,闡明其發(fā)射多色熒光的內(nèi)在原因以及外在表現(xiàn)。接下來進行的生物成像實驗,表明了氧化石墨烯具備許多優(yōu)異的性能,例如,生物相容性好,生物毒性低,熒光成像穩(wěn)定性好,背景噪聲低等。最后,發(fā)光氧化石墨烯納米片大的共軛結(jié)構(gòu)易于和有機分子結(jié)合,且該有機分子可與汞離子特異性的絡(luò)合,從而制備出對汞離子具有專一性和靈敏性的檢測探針。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ127.11;TQ460.72
【部分圖文】：

圖 1.1 氧化石墨烯及其衍生物的的多色熒光。ulticolored fluorescence of GO nanomaterials and thei的改變，氧化石墨烯被賦予優(yōu)良的水溶性和備熒光淬滅的能力，主要是因為它寬廣的吸區(qū)域[25]。2009 年，Yang 等人第一次報道了石廣泛的應(yīng)用[26]，其能量共振轉(zhuǎn)移的距離可達分子[29]，量子點[30]，上轉(zhuǎn)換納米顆粒[31]，金

1.2 (A) NGO-PEG 與 anti-CD 20 抗體（利妥昔單抗）選擇性的結(jié)合及其細胞成像示意圖[60B) 用 NGO-PEG-Rituxan 復(fù)合物處理 CD 20 陽性表達的 B 淋巴細胞的 NIR 熒光圖像[60]。( NGO-PEG-Rituxan 復(fù)合物處理 CD 20 陰性表達的人 T 細胞白血病細胞的 NIR 熒光圖像[6(D) GO 膠體的紫外吸收和熒光發(fā)射光譜（插圖：365 nm 激發(fā) GO 膠體的發(fā)光圖像）[63]。(墨烯樣品被氧化 5 秒后在 473 nm 激發(fā)光激發(fā)下的共聚焦熒光圖像。有意的進行強激光照從而產(chǎn)生光漂白現(xiàn)象，如位置 3 所示[65]。Fig. 1.2 (A) A schematic drawing illustrating the selective binding and cellular imaging ofGO-PEG conjugated with anti-CD20 antibody (Rituxan)[60]. (B) NIR fluorescence image of CDpositive Raji B-cells treated with the NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (C) NIR fluorescence imaof CD20 negative CEM T-Cells treated with NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (D) Typicalabsorption and fluorescence emission spectra of the as-prepared GO colloid (inset: photograph fO colloids excited by 365 nm)[63]. (E) Confocal PL image excited at 473 nm for a graphene samoxidized for 5 s. PL at position 3 is bleached intentionally by intense laser irradiation[65].對于熒光的起源，應(yīng)考慮氧化石墨烯的電子帶隙結(jié)構(gòu)和氧化石墨烯費米能級近的密度狀態(tài)，碳鍵與氧化官能團的比例及其不同的配置可以使其帶隙從零調(diào)到幾個電子伏特[65]。根據(jù)帶隙結(jié)構(gòu)和密度狀態(tài)，熒光的產(chǎn)生可歸因于從導(dǎo)帶(C價帶(VB)的電子躍遷，Chien 和 Eda 等人提出原始的氧化石墨烯的熒光可能起 sp2位點紊亂的 π-π*間隙引起的光學(xué)轉(zhuǎn)變[72-74]。Gurz

第一章 緒論的氧化石墨烯在 630 nm 處顯示出寬的發(fā)射峰。氧化石墨烯熒光的變化主要是米片上含羧基和含羥基的熒光疊加造成的。因此，熒光是由羧基的激發(fā)態(tài)質(zhì)子作用和來自于極性基團的激發(fā)光波長依賴性熒光組成的，例如氧化石墨烯納米中的羥基部分。兩種組分相結(jié)合，在酸性條件下產(chǎn)生廣泛的熒光發(fā)射。在堿性件下或在 KOH 溶液中化學(xué)還原氧化石墨烯后，極性基團如羥基部分以激發(fā)光依賴性行為主導(dǎo)熒光發(fā)射。
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 李紹娟;甘勝;沐浩然;徐慶陽;喬虹;李鵬飛;薛運周;鮑橋梁;;石墨烯光電子器件的應(yīng)用研究進展[J];新型炭材料;2014年05期

2 鄧堯;黃肖容;鄔曉齡;;氧化石墨烯復(fù)合材料的研究進展[J];材料導(dǎo)報;2012年15期

本文編號：2835284