近年來,碳基光致發(fā)光納米顆粒由于其良好的光學(xué)性能以及生物相容性和低毒性而受到了越來越多的關(guān)注。這種新生的碳納米材料,即所謂的碳點（CD）。能在生物成像上廣泛應(yīng)用,是有毒金屬基半導(dǎo)體量子點（QD）的有前途的替代方法。生物質(zhì)基碳點的優(yōu)勢是無毒,目前大部分合成碳點得碳源有很大毒性,會污染環(huán)境,而用生物質(zhì)基作為碳源合成碳點無毒無害,因此可以大量的制備。本文圍繞生物質(zhì)基聚合物熒光碳量子點的制備及其應(yīng)用研究展開討論,其主要工作如下:在本研究中,我們將咖啡作為碳源通過一步水熱法來制備熒光碳量子點（c CD）,制備過程簡單高效,且可大量制備。制備出的碳點具有高強度的藍色熒光,而且因咖啡作為碳源,去離子水作為溶劑,所以合成的碳點對環(huán)境和生物可以達到無任何危害。且可對六價鉻離子(Cr⁶⁺)能夠做到快速的檢測。另一方面,所制備出的碳點還擁有良好的生物相容性和低毒性,這可使所制備出的碳量子點作為熒光探針在環(huán)境和生物體系內(nèi)檢測六價鉻離子。另外,我們了解到,熒光的穿透性隨著熒光的發(fā)射波長增長而變強,更能適用于生物檢測,所以為了進一步加強上述所制備出的碳點的熒光性能,使其應(yīng)用領(lǐng)域進一步的擴大,... 

【文章來源】：長春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同方式所制備出的碳點的四種顏色熒光的示意圖[5]

第一章緒論2圖1.1不同方式所制備出的碳點的四種顏色熒光的示意圖[5]1.3熒光碳點的制備在近幾年的科研領(lǐng)域中，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種制備出熒光碳點的方法[11,12,13]。通過變化原材料的體積，可以將此分為兩大類:一種方法是由將蔗糖、葡萄糖、檸檬酸、抗壞血酸等這些聚合物分子作為前驅(qū)體通過碳化、熱解或縮聚，稱為從下到上的合成方法，另一種方法是通過切割、破碎活性炭、石墨等體積比較大的碳前驅(qū)體，稱為從上到下的合成方法，包括高溫?zé)峤夥�，電化學(xué)法、和酸刻蝕法等;如圖1.2所示。圖1.2熒光碳點的多種合成方法1.3.1自上而下的合成方法將大尺寸的碳源通過物理的切割方法或者化學(xué)的剝離方式來制備出小尺寸的碳量子點，我們就將此方法稱之為是“自上而下”合成法。如用碳纖維、石墨棒和活性

第一章緒論3炭等制備出碳點都是通過“自上而下”合成法，通過高溫?zé)峤�、電化學(xué)、酸刻蝕等手段將這些碳物質(zhì)進行剝離與分解，使其最終形成碳量子點如圖1.3所示。圖1.3碳點的自上而下和自下而上的合成方法（1）酸刻蝕法自上而下中最長用的是酸刻蝕自然界存在的碳源，或者人工合成出來具有特定結(jié)構(gòu)的碳源，前者是利用自然界中所天然存在的碳源，后者是為了得到結(jié)構(gòu)更好去更方便合成碳點，而經(jīng)過人類加工過的。常用酸刻蝕的自然界的碳源包括動物毛發(fā)、植物纖維等，例如酸刻蝕人類頭發(fā)，這類材料最大的特點就是原料豐富，價格低廉，是材料多級利用很好的選擇[14]。另外常用碳纖維、石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管等結(jié)構(gòu)有序的碳材料作為碳點的制備原材料，這類材料可以給碳量子點提供更加規(guī)則，具有高度結(jié)晶特性的結(jié)構(gòu)。例如酸刻蝕人類頭發(fā)，這類材料最大的特點就是原料豐富，價格低廉，是材料多級利用很好的選擇[15,16]。另外常用碳纖維、石墨烯、氧化石墨烯、碳納米管等結(jié)構(gòu)有序的碳材料作為碳點的制備原材料，這類材料可以給碳量子點提供更加規(guī)則，具有高度結(jié)晶特性的結(jié)構(gòu)。（2）電化學(xué)法電化學(xué)方法電解石墨棒也得到了很大的發(fā)展，如圖1.4將電極兩端接上一定的電壓電解成碳量子點溶液，這種方法簡單，易操作，而且基本不引入其他雜質(zhì)，很好的提純和分離，是這種方法得到廣泛的關(guān)注[17,18]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于氮摻雜碳量子點熒光猝滅效應(yīng)檢測Fe3+[J]. 鄧祥意,馮雅麗,李浩然,杜竹瑋,滕青,康金星,王洪君.  分析化學(xué). 2017(10)
[2]碳量子點的合成與應(yīng)用[J]. 黃啟同,林小鳳,李飛明,翁文,林麗萍,胡世榮.  化學(xué)進展. 2015(11)



本文編號：3621461