基于量子点的检测技术在法庭科学物证鉴定中的应用研究进展

由于具有独特的纳米尺寸效应和高灵敏度的光电效应,碳量子点以及半导体量子点技术已经被广泛应用于材料科学、生物和医药等领域。本文在简述量子点结构、合成方法等基础上,着重介绍了基于量子点的检测技术在法庭科学领域毒物、毒品和微量物证鉴定中的应用,旨在分析基于量子点的检测技术研究与应用现状,展望其在法庭科学领域中的应用前景。     

基于碳点的发光材料在潜在手印显现中的应用

遗留在犯罪现场的肉眼不可见的潜在手印是一类重要的痕迹物证,检验鉴定前需要使用一定技术手段将其显现出来。近年来,一些新材料和新技术的引入为手印显现技术的革新注入了新活力,其中稀土发光材料、量子点、荧光金属纳米簇等发光材料在该领域展现出极大潜力。碳点作为具有良好光致发光性能的新型纳米材料,近来逐渐引起了手印显现领域研究人员的广泛关注。本文综述了两类基于碳点材料的手印显现技术国内外研究进展,分别是液体分散碳点用于手印显现和固态发光碳点用于手印显现。具体来说,液体分散碳点显现手印的原理主要基于传统小微粒悬浮液机理或一些特殊效应(咖啡环效应、界面偏析效应);用于手印显现的固态发光碳点包括固态碳点粉末和固态碳点复合粉末两类,合成这些材料时研究人员采用了不同的策略。最后,从三个方面分析了碳点在手印显现应用中面临的问题,即碳点物理形貌和表面性质、碳点光致发光性质以及碳点显现过程与化学生物分析兼容性,并就解决问题的可能途径提出了展望。     

碳点的性质及其在化学发光分析中的研究进展

碳点是一种新型的荧光碳纳米颗粒,与传统的半导体量子点相比,碳点具有毒性低、生物相容性好、原料丰富廉价、光稳定性好等特点,得到引了化学、材料和生物等各领域科学家的高度关注。 本文介绍了碳点的基本概念和性质、探讨了碳点在化学发光领域的应用研究进展并进行了展望。     

用于生物标记的半导体量子点研究

半导体量子点的独特光学性质使之成为理想的荧光探针材料,在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文评述了目前量子点合成、表面修饰、结合生物分子的方法,以及半导体量子点在生物标记应用中相对于传统有机染料的优点.     

碳量子点的合成与应用

近年来,由于碳纳米材料具有高的催化活性以及好的稳定性等优点,其在科学、工程以及商业领域都得到了广泛的应用。其中新型"零维"碳纳米材料--碳量子点(carbon dots, CDs)具有荧光信号稳定、无光闪烁、激发波长和发射波长可调控等独特的光学性质,以及生物毒性小和生物相容性好等优势,逐渐成为碳纳米材料的研究热点,广泛应用于生物成像、生物细胞标记、传感器、光催化、太阳能电池以及发光元件等领域。本文主要综述了CDs的不同合成方法(包括自上而下法和自下而上法)及其应用。     

基于Cite Space的碳量子点研究热点及趋势可视化分析

利用Cite Space软件梳理了碳量子点领域1998～2021年期间3465篇文献的主要研究信息（国家、机构、作者）,归纳了该领域的研究主题及热点。碳量子点作为一种具有良好荧光性能的碳纳米材料,在荧光检测、传感器、光催化降解等方面得到广泛应用。2011～2021年,碳量子点领域研究呈现高速发展态势。中国科学院、苏州大学及江苏大学等机构的学者在该领域的学术研究十分活跃。该领域的研究主题及热点呈现阶段性特点,2003～2007年,研究主题是碳量子点合成,研究热点是碳量子点的反应活性和转化率;2008～2012年,研究主题是碳量子点合成及发光机理,研究热点是碳量子点的光致发光机理和光催化降解;2013～2017年,研究主题是碳量子点绿色合成和传感器应用,研究热点是碳量子点传感器和检测应用;2018年至今,研究主题是碳量子点传感器以及复合碳量子点材料对有机污染物的光催化降解性能,研究热点是碳量子点在生物传感器,生物检测等领域的应用开发。     

氨基酸灵敏试剂显现潜在手印研究的进展

指纹作为人身认定的重要手段在法庭科学领域已使用了上百年,犯罪现场遗留手印的发现和提取对于嫌疑人身份的认定具有非常重要的作用。1954年,茚三酮试剂在潜在手印显现领域的首次应用促进了法庭科学领域指纹显现技术的重大发展。此后一系列的化学试剂和化学方法被用于犯罪现场潜在手印的显现中。本文系统地概括了多种氨基酸灵敏试剂在渗透客体表面潜在手印显现中的发展及应用,并对其显现机理和优缺点进行了评价分析。     

碳基量子点荧光传感器在环境检测中的应用研究

由于碳基量子点优越的光学性能、良好的水溶性及良好的生物相容性，其在荧光传感器方面的应用引起了越来越多人的关注，特别是其对金属离子卓越的检测性能使其广泛应用于环境检测。为了更好的了解到碳基量子点的应用，从碳量子点、石墨烯量子点、氧化石墨烯量子点的合成和近十年来关于其在环境检测中的应用做了总结，并对碳基量子点荧光传感器的应用做了展望。     

碳量子点上转换材料的制备及其应用研究进展

碳量子点(CQD)具有化学惰性,生物相容性和低毒性等优势,可能在能源、生物医药等领域得到广泛的应用. CQD可通过表面被聚合物(例如PEG)钝化而表现出很强的光致发光特性.在生物成像,疾病检测和药物输送中使用表面钝化后的功能化生物分子更为有效.并且碳材料由于其优异的电化学性能还展现出在催化、电子器件等许多领域广泛的应用前景.我们将对近年来碳量子点发光材料的研究进行总结,并讨论碳量子点在能源、环境和其他一些领域的应用.     

量子点的制备及应用研究进展

综述了量子点的制备方法以及在分析检测、生物、药学、光电器材、指纹显现等领域的应用.指出量子点是一种新型的荧光纳米材料,因其具有独特的光电性质而引起了广泛的关注;并就它的发展方向及应用前景进行了展望.     

碳点的设计合成、结构调控及应用

碳点是一类环境友好且性能独特的纳米粒子, 在光电转换、 生物医学、 催化及储能等领域的研究日益活跃. 碳点主要分为碳量子点(CQDs)、 石墨烯量子点(GQDs)和碳化聚合物点(CPDs), 其中CPDs作为一种新型碳点, 具有合成原料广泛、 碳化程度及共轭结构可调且材料相容性好等优点. 本文综合评述了近年来碳点尤其是CPDs的合成方法; 阐述了通过选择前驱体分子、 控制反应条件及掺杂原子等手段实现对其碳化和共轭程度、 晶格和能级结构的调控, 从而建立碳点及其杂化与复合材料微纳结构与性能之间的关系; 最后, 介绍了碳点在生物标记与成像、 光(电)催化、 光电转换及储能等领域的应用, 并对碳点领域的发展前景进行了展望.     

发光碳量子点的合成、性质和应用

基于碳量子点具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性等优异性能,碳量子点和其它的碳纳米材料（如富勒烯、碳纳米管和石墨烯等）同样引起了研究者广泛的关注。 碳量子点可以通过很多较为廉价的一步法进行大规模的制备,包括化学氧化法、超声法、微波法和激光烧蚀法等。 本文主要介绍了不同碳量子点的合成方法,以及依赖于碳量子点尺寸和波长等性质的发光性能,并且讨论了碳量子点在生物成像、光催化、能量转换/储存、光电子、光限幅和传感器等方面的应用。     

Carbon Dots for Carbon Dummies: The Quantum and The Molecular Questions Among Some Others

Carbon Dots (CDs) are carbon nanoparticles which were discovered in 2004. Despite two decades of intensive work from the scientific community and a colossal amount of gathered experimental data, no definitive consensus exists to date on several key aspects such as the actual definition of CDs and the origin of their emissive properties. This review proposes a critical evaluation of these fundamental questions. Lay persons will also find here an alternative introduction to the CDs domain, including synthetic strategies, photophysical properties, as well as challenges and outlook of this exciting new area.     

Ratiometric fluorescence detection of mercuric ion based on the nanohybrid of fluorescence carbon dots and quantum dots

A novel nanohybrid ratiometric fluorescence probe comprised of carbon dots (C-dots) and hydrophilic CdSe@ZnS quantum dots (QDs) has been developed by simply mixing the blue-emission C-dots with red-emission carboxylmethyldithiocarbamate modified CdSe@ZnS QDs (GDTC-QDs). The nanohybrid ratiometric fluorescence probe exhibits dual emissions at 436 nm and 629 nm under a single excitation wavelength. Due to the strong chelating ability of GDTC on the surface of QDs to mercuric ion (Hg²⁺), the fluorescence of the GDTC-QDs in the nanohybrid system could be selectively quenched in the presence of Hg²⁺ while the fluorescence of the C-dots remained constant, resulting in an obviously distinguishable fluorescence color evolution (from red to blue) of the nanohybrid system. The detection limit of this method was found to be as low as 0.1 μM. Furthermore, the recovery result for Hg²⁺ in real samples including tap water and lake water by this method was satisfying, suggesting its potential application for Hg²⁺ sensing.     

CdX(X=Se,Te,Te/ZnS)量子点脂质体的制备及毒性比较

在水相中以巯基乙酸(mercaptoacetic acid, MA)为稳定剂合成了CdSe、CdTe、CdTe/ZnS量子点及谷胱甘肽(glutathione, GSH)为稳定剂合成了CdTe量子点,然后通过卵磷脂和胆固醇修饰制得相应的量子点脂质体。溶血实验证实GSH修饰量子点的溶血率低于MA修饰的量子点45%;脂质体修饰后,量子点的溶血率＜5%,达到生物医用材料要求。不同表面修饰的量子点对小鼠毒性存在明显差异,荧光显微镜观察组织切片证实量子点在小鼠体内主要分布在肺、肾、胸腺等组织中,而脂质体量子点在脑组     

基于聚乙烯醇聚合物点制备荧光纳米复合材料

近年来, 由于聚合物点(PDs)具有良好的荧光性质和光收集能力, 受到了人们广泛的关注, 应用在生物成像和检测等领域. 然而, 目前报道的聚合物点大多数是指共轭聚合物经过组装、固定形成的, 因此聚合物点保持着形成之前的共轭聚合物的相关性质, 且具有更好的稳定性和进一步功能化的能力. 本文中我们研究的聚合物点是指从非共轭线性聚合物为原料而制备的聚合物点, 这类聚合物包括聚环氧乙烯, 多糖等. 聚合物点不仅包含使其具有荧光的碳化中心, 还具有外围的聚合物链结构. 因此, 可以拓展应用聚合物点的聚合物特性. 我们利用PDs的荧光中心和外围的聚合物链双功能性质, 详细研究了基于PDs制备功能性纳米复合材料体系. 首先, 我们原位制备了聚乙烯醇/PDs纳米复合膜材料(PDs是直接通过聚乙烯醇可控碳化而产生的). 复合材料不仅保持了PDs的荧光特性, 还保持了聚乙烯醇易加工的特性, 如可以制备成纳米复合膜材料, PDs含量可以根据需要调控: 0, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%. 纳米复合膜材料在不同激发光下具有多颜色发光性质. 进一步的, 我们验证了PDs水溶液可以和很多其他水溶性聚合物, 石墨烯量子点或半导体量子点实现共混, 从而制备双功能性纳米复合材料.     

Electrochemiluminescence of Dendritic Magnetic Quantum Dots Nanostructure and Its Quenching by Gold Nanoparticles for Cancer Cells Assay

A novel dendritic CdS‐ZnS‐Quantum Dots (QDs) nanocomposite with intense electrochemiluminescence (ECL) and excellent magnetism was prepared, which was applied to the cancer cells assay based on ECL quenching of QDs by gold nanoparticles (NPs). DNA conjugation, gold NPs linking and sensing target cells can be directly performed on the magnetic nanocomposites, which is more rapid, convenient, and has better reproducibility than the conventional methods. So far, this is the first report on magnetic electrochemiluminescent QDs nanocomposites for cell detection based on ECL quenching, which opens a new approach for developing multifunctional QDs nanocomposite for ECL assays of cancer cells.     

Amphiphilic egg-derived carbon dots: rapid plasma fabrication, pyrolysis process, and multicolor printing patterns

How do you like your eggs? Amphiphilic carbon dots (CDs) with intense blue fluorescence have been produced from chicken eggs by treatment with plasma. They are used as effective "fluorescent carbon inks" for multicolor luminescent inkjet and silk-screen printing.     

Convenient Determination of Sulfamethazine in Milk by Novel Ratiometric Fluorescence with Carbon and Quantum Dots with On-site Naked-eye Detection and Low Interferences

Sulfamethazine, one of the most widely applied feed additives, has been shown to cause negative health effects to humans. In the present work, a novel and facile fluorescence visual detection probe was established to determine sulfamethazine in milk samples with naked-eye detection. Considering the good stability, excellent optical properties, and easy synthesis, blue-emission carbon dots were used as the standard signal and red-emission CdTe quantum dots as the responsive signal for the determination of sulfamethazine. The fluorescence intensity of red-emission CdTe quantum dots was gradually quenched with increasing concentration of sulfamethazine, while the blue-emission carbon dots response remained constant. Apparent color variations were observed by naked-eye detection in the concentration range from 9.0 to 54?µmol?·?L^?1. In addition, the presented strategy was shown to be promising to provide a rapid, facile, and sensitive method for the determination of sulfamethazine in milk samples with few interferences.