本文關(guān)鍵詞：熒光碳點(diǎn)的制備、表征及其在傳感方面的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 熒光碳點(diǎn) 傳感 熒光油墨 成像 還原型碳點(diǎn)

【摘要】：近年來,由于熒光探針在化學(xué)傳感、生物檢測及細(xì)胞成像等領(lǐng)域的廣泛的需求,熒光納米材料受到越來越多的人的關(guān)注。與傳統(tǒng)熒光染料相比,熒光納米材料不僅具有優(yōu)越的熒光性能,而且具有細(xì)胞低毒性和生物相容性較好等優(yōu)點(diǎn),因此為生物檢測,標(biāo)記和探針提供新的研究思路。目前,研究最熱的熒光納米材料是熒光碳點(diǎn)。由于具有獨(dú)特的可協(xié)調(diào)的光致發(fā)光特性、獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)、光穩(wěn)定性、生物相容性和小尺寸效應(yīng)等特點(diǎn),碳點(diǎn)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域展示出巨大的潛力,并受到越來越多的人的關(guān)注。因此,基于熒光碳點(diǎn)的優(yōu)良特性,本文從熒光碳點(diǎn)的制備和應(yīng)用兩個(gè)方面出發(fā),尋求一種綠色環(huán)保的碳源物質(zhì),探索一種簡單快速合成優(yōu)良熒光性能的碳點(diǎn)的方法,并研究其在分析檢測,藥物分析和功能材料方面的應(yīng)用,具體包括以下三個(gè)方面:(1)以蜂蜜作為碳源,建立一種創(chuàng)新的、綠色的一步合成碳點(diǎn)的方法。不僅合成碳點(diǎn)的碳源物質(zhì)綠色環(huán)保,而且所制備的碳點(diǎn)也具有高熒光量子產(chǎn)率、耐光性強(qiáng)、低毒性和良好的穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。該碳點(diǎn)具有發(fā)射依賴于激發(fā)和上轉(zhuǎn)換熒光的性質(zhì);高分辨透射電子顯微鏡(HR-TEM)結(jié)果顯示該碳點(diǎn)均勻分布,平均粒徑2 nm;紅外光譜表征結(jié)果顯示碳點(diǎn)表面含有羥基、氨基、羧基等功能基團(tuán)。利用碳點(diǎn)表面的基團(tuán)能與Fe3+反應(yīng),建立檢測Fe3+的新方法。Fe3+能與碳點(diǎn)結(jié)合,從而導(dǎo)致碳點(diǎn)熒光猝滅,并且熒光信號(hào)變化值(F0-F)(F0,F分別指加入Fe3+前后碳點(diǎn)的熒光)與Fe3+濃度在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。最后,我們將所制備的碳點(diǎn)成功應(yīng)用于細(xì)胞成像和熒光油墨。(2)建立一種微波法合成碳點(diǎn)的新方法并將所合成的碳點(diǎn)進(jìn)一步應(yīng)用于藥物分析檢測。以玫瑰花瓣粉末為碳源,首先與五氧化二磷反應(yīng)之后,再用微波法合成熒光碳點(diǎn)。該碳點(diǎn)熒光激發(fā)光譜和發(fā)射光譜對(duì)稱,最大激發(fā)和發(fā)射波長分別為390 nm和435 nm,且其熒光量子產(chǎn)率為13.45%。此外,該碳點(diǎn)具有良好的熒光特性,抗鹽和抗光漂白性等優(yōu)點(diǎn)。四環(huán)素是由鏈霉菌產(chǎn)生的一類廣譜抗生素,由于它具有廣泛的用途導(dǎo)致生物體殘留增多,因此對(duì)其痕量檢測是一項(xiàng)很必要的工作,所以我們用所得到的碳點(diǎn)作為熒光探針,用于四環(huán)素的檢測。該法用于檢測人尿液中殘留的四環(huán)素,回收率在98.3%~102%之間,說明本文建立的分析方法能夠用于四環(huán)素真實(shí)樣品的檢測。(3)我們以半胱氨酸為碳源利用微波法成功的合成碳點(diǎn),并通過該碳點(diǎn)與硼氫化鈉反應(yīng),進(jìn)一步制備具有還原性的還原型碳點(diǎn)。還原型碳點(diǎn)作為還原劑,成功合成金納米團(tuán)簇和金/銀納米顆粒:首先,與氯金酸和BSA反應(yīng),得到金納米團(tuán)簇,所得到的金納米團(tuán)簇的最佳激發(fā)和發(fā)射分別為375 nm和630 nm;隨后,該還原型碳點(diǎn)與氯金酸/硝酸銀混合在水浴中反應(yīng),得到金/銀納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)還原型碳點(diǎn)表面的大量的還原性的基團(tuán)(羥基)賦予了碳點(diǎn)供電子的能力,使其具有還原性,從而促使金屬納米快速還原為相應(yīng)的金屬納米團(tuán)簇和納米顆粒。這種探索開拓了碳點(diǎn)在合成金屬納米材料方面的新應(yīng)用。以上研究結(jié)果對(duì)我們深入認(rèn)識(shí)碳點(diǎn)的性質(zhì)與功能,以及進(jìn)一步拓展其在熒光傳感中的應(yīng)用,具有較為重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：熒光碳點(diǎn) 傳感 熒光油墨 成像 還原型碳點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O657.3;TP212.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 縮寫符號(hào)對(duì)照表9-10
• 第1章 論文選題依據(jù)10-28
• 1.1 引言10-11
• 1.2 碳點(diǎn)的制備方法11-15
• 1.3 碳點(diǎn)的物理化學(xué)性質(zhì)15-19
• 1.4 應(yīng)用19-25
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容及意義25-28
• 第2章 蜂蜜水熱反應(yīng)一步合成熒光碳點(diǎn)及其在鐵離子檢測和細(xì)胞成像中的應(yīng)用28-40
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-31
• 2.3 結(jié)果與討論31-38
• 2.4 小結(jié)38-40
• 第3章 玫瑰花為碳源合成熒光碳點(diǎn)及其在四環(huán)素的檢測中的應(yīng)用40-48
• 3.1 引言40-41
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分41-42
• 3.3 結(jié)果與討論42-47
• 3.4 小結(jié)47-48
• 第4章 還原型碳點(diǎn)在納米團(tuán)簇和納米粒子制備中的應(yīng)用48-60
• 4.1 引言48-49
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分49-50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論50-59
• 4.4 小結(jié)59-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 前景與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-76
• 研究生期間科研成果76-78
• 致謝78

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