石墨烯量子点的合成及其在气体传感中的应用进展

石墨烯量子点(Graphene quantum dots,GQDs)作为一种零维碳纳米材料,不仅具备石墨烯的优异性能,还具有量子限域效应和边界效应,在气体传感检测领域具有重要的应用价值.采用不同的制备方法可得到不同尺寸的GQDs.利用GQDs自身表面丰富的官能团,通过与其它材料复合使其表面进一步功能化,可以满足检测不同...     

水溶性氮掺杂石墨烯量子点的合成及其对Pb~(2+)的选择性识别研究

以氧化剥离碳纤维法制备的石墨烯量子点(GQDs)为原料,以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为氮源和溶剂,采用溶剂热法,制备了氮掺杂的水溶性石墨烯量子点(N-GQDs)。当反应时间小于24h时,N-GQDs的氮掺杂量和发光量子效率随反应时间的延长而增大,同时其荧光颜色逐渐从黄色向绿、蓝转变。N-GQDs的发光量子效率最高可从GQDs的4.0%增加到30.1%。氮掺杂一方面增加了N-GQDs中C—N键含量,另一方面增强了N-GQDs的结构有序性,从而提高了其发光量子效率。作为荧光探针,N-GQDs对水溶液中的Pb~(2+)具有良好的识别作用。荧光滴定实验证明,在8.0×10-7 mol/L~1.5×10-4 mol/L的线性范围内,以NGQDs为荧光探针,可以有效测定水溶液中Pb~(2+)的浓度。与未掺杂的GQDs相比,氮掺杂显著提高了石墨烯量子点对Pb~(2+)的选择性。     

异原子掺杂石墨烯量子点的制备、性能及应用

发光石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)的良好理化性能引起许多领域研究人员的关注,但其荧光量子产率不高、活性位点相对较少、选择性较差等缺陷限制了它在分析传感领域的应用。异原子掺杂GQDs可以在一定程度上解决这些问题。本文介绍了异原子掺杂GQDs的制备方法、理化性质和应用情况,并对异原子掺杂GQDs的发展和应用前景进行分析和展望。     

金纳米粒子/石墨烯量子点复合修饰电极检测NO_(2)^(-)北大核心CSCD

采用微波加热石墨烯量子点还原HAuCl_(4)的方法,制备金纳米粒子/石墨烯量子点(AuNPs/GQDs)复合物,并将其应用于构建具有高灵敏度的NO_(2)^(-)电化学传感器。由于GQDs大的比表面积和AuNPs良好的导电能力,合成的AuNPs/GQDs复合材料显著提高了NO_(2)^(-)的电化学响应。利用循环伏安法研究NO_(2)^(-)在AuNPs/GQDs修饰电极上的电化学性质,发现在电位1.22 V处出现一个明显的氧化特征峰,其氧化峰电流与NO_(2)^(-)浓度成线性关系,线性范围为1.0×10^(-7)~1.0×10^(-5) mol/L,检测限(S/N=3)为5.0×10^(-8) mol/L。将该方法应用于土壤中NO_(2)^(-)的检测,具有较好的准确度。     

氮掺杂石墨烯量子点的制备及其在细胞成像中的应用

为克服现有量子点制备技术中存在的荧光量子产率较低及生物相容性差的问题,通过一步水热法合成一种高荧光量子产率的氮掺杂石墨烯量子点(N?GQDs),其荧光量子产率为94％.N?GQDs粒径在20～40 nm之间,最大激发波长为390 nm,发射波长为450 nm.N?GQDs呈现亮蓝色荧光,具有良好的光致发光作用.N?GQ...     

石墨烯量子点-银纳米颗粒复合物用于过氧化氢和葡萄糖比色检测

以石墨烯量子点(GQDs)为还原剂和稳定剂,在其表面原位生长银纳米粒子(AgNPs),制备了具有良好分散性的GQDs/AgNPs纳米复合物,其粒径小于30 nm.GQDs/AgNPs纳米复合物具有类过氧化物酶的催化活性,能有效催化H2O2氧化3,3',5,5'-四甲基联苯胺(TMB)并发生显色反应.稳态动力学分析表明,GQDs/AgNPs催化动力学遵循典型的Michaelis-Menten模型,其催化机理符合乒乓机制.与辣根过氧化物酶(HRP)相比,GQDs/AgNPs纳米复合物具有更强的亲和性.基于GQDs/AgNPs的催化活性和葡萄糖氧化产生H2O2的原理,建立了H2O2和葡萄糖的比色检测方法,检出限分别为0.18和1.6 μmol/L.将本方法应用于血浆中葡萄糖的检测分析,结果与标准方法相符.     

荧光石墨烯量子点制备及其在细胞成像中的应用

利用电化学方法在碱性条件下电解石墨棒, 通过常温下水合肼还原, 得到5～10 nm的荧光石墨烯量子点(Graphene Quantum Dots, GQDs). 通过透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)对所制备的GQDs进行形貌表征, GQDs的粒子大小均一, 为单层石墨烯. 通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、荧光光谱(PL)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、X 射线衍射光谱(XRD)对所制备的GQDs进行性质测定, 发现GQDs可以发出黄色荧光, 量子产率为14%, 毒性低、具有良好的水溶性、荧光稳定性和生物兼容性, 可顺利进入细胞, 在肿瘤细胞的成像研究方面具有广泛的应用前景.     

氮掺杂石墨烯量子点的激发波长依赖性发光研究

激发波长依赖发光是碳基荧光材料中有趣的光学性质之一,其在不同激发波长下呈现的多彩发光对某些实际应用很重要.本文以氧化石墨烯为碳源,采用酸氧化法制备了尺寸约为3~5nm的少层石墨烯量子点(GQDs),然后将其与乙二胺(EDA)在160℃下进行水热反应,得到了石墨烯边缘氮掺杂的石墨烯量子点(NGQDs).采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)证实了N-GQDs中酰胺键和胺C-N键的形成.GQDs的吸收主要来自C=C的π-π*跃迁(265nm)和C-O相关的n-π*跃迁(340nm),而N-GQDs中出现了C(=O)NHR相关的新能级(386nm).GQDs荧光峰随着激发光波长的移动Δλem/Δλex呈现线性变化,斜率约为0.43,而N-GQDs的Δλ_(em)/Δλ_(ex)出现两段线性变化,激发波长在420nm以后斜率增大到0.78,表明C(=O)NHR相关的荧光偶极子具有更强的激发波长依赖性发光特性.     

氧化石墨烯和石墨烯量子点的两亲性调控及其在Pickering乳液聚合中的应用

氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)和石墨烯量子点(Graphene quantum dots,GQDs)与聚合物复合时的分散性较差,用Pickering乳液聚合法可有效解决该问题,这对于提升复合材料的功能性有重要意义。本文归纳了GO和GQDs的制备方法和结构模型,阐述了GO尺寸、离子强度、pH、GO和GQDs结构设计以及单体极性等因素对于GO和GQDs的两亲性调控及其用于Pickering乳液聚合的影响,总结了GO和GQDs用于Pickering乳液聚合的研究进展。GO和GQDs能否作为稳定剂用于Pickering乳液聚合主要与液-液、液-固界面的界面张力大小以及GO和GQDs能否自发地吸附在液-液界面有关,尺寸、离子强度、pH、亲疏水性等均可显著影响液-固界面的界面张力,单体的极性则决定了液-液和液-固界面的界面张力。通过改性、还原等手段对GO和GQDs进行修饰后,可赋予Pickering乳液聚合物导电、导热以及磁响应性等优异性能。最后对GO和GQDs稳定Pickering乳液的研究进行了展望。     

石墨烯量子点的制备

作为石墨烯家族的最新一员,石墨烯量子点(GQDs)除了具有石墨烯的优异性能,还因量子限制效应和边界效应而展现出一系列新的特性,因此吸引了化学、物理、材料和生物等各领域科学家的广泛关注。仅近两三年内,关于这种新型零维材料的研究,在实验和理论方面均取得了极大进展。本文主要介绍制备GQDs的两大类方法——自上而下和自下而上的方法。前者包括水热法、电化学法和化学剥离碳纤维法,后者则主要介绍溶液化学法、超声波法和微波法、可控热解多环芳烃法。另外还对一些制备条件较为苛刻的制备方法如电子束刻蚀法和钌催化富勒烯C60开笼法也作了简要介绍,并对GQDs的应用前景进行了展望。     

基于聚(2-甲基-2-噁唑啉)和聚丙烯酸的混合刷在毛细管电泳在线富集溶菌酶中的应用

制备了一种对溶菌酶具有可控吸附性能的混合刷涂层毛细管,用于毛细管电泳在线富集溶菌酶以提高其检测灵敏度。首先,分别通过阳离子开环聚合和可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合合成聚（2-甲基-2-噁唑啉）（PMOXA）和聚丙烯酸（PAA）,然后将甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）分别与PMOXA和PAA通过自由基共聚和RAFT聚合合成出聚（2-甲基-2-噁唑啉）-r-甲基丙烯酸缩水甘油酯（PMOXA-r-GMA）和聚丙烯酸-b-聚甲基丙烯酸缩水甘油酯（PAA-b-PGMA）。将PMOXA-r-GMA和PAA-b-PGMA的混合溶液以一定比例加入到毛细管内,通过加热即可制备出基于PMOXA和PAA的混合刷涂层毛细管。X射线光电子能谱（XPS）对毛细管原材料的表面组成研究结果表明,当混合溶液质量浓度为20 g/L、PMOXA-r-GMA和PAA-b-PGMA质量比为1：1时,所得涂层中羧基的含量随着PAA链长的增加而增加;异硫氰酸荧光素标记溶菌酶（FITC-溶菌酶）吸附实验结果显示,通过改变环境的pH和离子强度（I）可以调控涂层毛细管对溶菌酶的吸附和释放,在pH 7（I=10^-5mol/L）条件下,毛细管可以吸附大量的溶菌酶,当条件变为pH 3（I=10^-1mol/L）时,吸附的溶菌酶可以被释放出来。将这种具有溶菌酶可控吸附性能的涂层毛细管用于毛细管电泳在线富集溶菌酶,当PAA链长是PMOXA链长的2.2倍时,溶菌酶的灵敏度增强因子为17.69,检出限为8.7×10^-5g/L;同一天内对溶菌酶连续测定5次以及连续测定5天,峰面积的日内、日间相对标准偏差（RSD）分别为2.9%和4.1%,迁移时间的日内、日间RSD分别为0.9%和2.1%。涂层的制备只需一步,简单易行,而且涂层具有很好的稳定性。本研究为毛细管电泳分析痕量蛋白质提供了一种简单有效的方法。     

橙红色铜纳米荧光探针测定盐酸小檗碱

以CuCl₂为原料,聚乙烯吡咯烷酮(K30)为模板,2-巯基苯并噻唑(MBT)为保护剂,用水合肼作还原剂,在常温下放置10 min,合成发射波长为606 nm的橙红色铜纳米粒子(CuNPs),用紫外、荧光和电镜对其光学性质和形貌进行表征。实验发现,在p H 8.3的Tris-HCl缓冲溶液中,盐酸小檗碱(Be-H)对CuNPs荧光强度有明显的猝灭作用,因此建立了一种以CuNPs为探针检测Be-H含量的新方法,实验考察了反应温度、时间、pH、缓冲溶液种类和用量对反应体系的影响,结果表明:Be-H含量在5.0×10^-8~6.0×10^-5mol/L范围猝灭程度ΔF与Be-H浓度呈线性关系,线性方程为ΔF=15.19c+60.02,R²=0.9959,检出限为8.0 nmol/L,相对标准偏差为4.1%,该方法用于不同厂家盐酸小檗碱片中盐酸小檗碱的测定,回收率为99.4%~108.3%。     

黄芩及其制剂中黄芩素和黄芩甙的

用毛细管区带电泳 -电化学检测法测定了黄芩及其制剂中黄芩素和黄芩甙的含量。研究了电极电位、电解液酸度和浓度、电泳电压及进样时间等对电泳的影响 ,得到了较为优化的测定条件。以直径为300μm的碳圆盘电极为检测电极 ,电极电位为0.90V(vsSCE) ,在100mmol/L硼酸盐缓冲液(pH9.0)中 ,上述两组分在8min内完全分离。黄芩素和黄芩甙浓度与电泳峰电流分别在5.0×10 -7～1.0×10 -3mol/L和1.0×10 -6～1.0×10 -3mol/L范围内呈良好线性 ,检出限分别为2.24×10 -7mol/L和5.48×10 -7mol/L。7次测定分别含5.0×10 -4mol/L黄芩素和黄芩甙试样溶液 ,峰高的相对标准偏差分别为3.53%和4.03%。     

用聚乙烯醇凝胶为基质的光导纤维铝传感器的研究

本文将桑色素通过氰脲酰氯固定在聚乙烯醇上,以戊二醛作为交联剂,在光导纤维上制得对铝离子产生荧光响应的聚乙烯醇凝胶传感膜,这种光纤传感器对铝离子的响应时间在10s以内,在3×10^-7～10^-4mol/L铝浓度范围内有良好的线性关系,实验结果与理论式相吻合。     

毛细管电泳电化学检测法测定红葡萄酒中的多元酚

目前 ,人类各种疾病约 89%起因于活性氧 .因此消除活性氧基团 ,使过氧化物对机体的损伤降到最低限度已成为研究的热点 [1] . Maxwell等 [2 ] 测试了红葡萄酒在人体血液中的抗氧化能力 .发现从刚喝下红葡萄酒时起 ,抗氧化活性就开始上升 ,90 min后达到最大 ,抗氧化活性平均上升约 1 5 % .葡萄酒中的多酚含量与活性氧消除能力的相关系数高达 0 .9686,所以确立葡萄酒中多元酚的分析方法有重要意义 .红葡萄酒中含有酚酸类、儿茶素类、黄酮类等多酚类化合物 ,通常采用气相色谱[3] 、高效液相色谱 [4 ] 测定 .毛细管电泳 ( CE)应用于葡萄酒中多…     

Determination of L-phenylalanine by cucurbit[7]uril sensitized fluorescence quenching method

The determination method of L-phenylalanine（LPA） by fluorescence quenching was developed.The assay was based on the combination of the cucurbit[7]uril（CB[7]） with palmatine hydrochloride（PAL） reaction.In the presence of CB[7],the fluorescence of PAL was quenched by LPA which can be employed to detect LPA.Under the optimal conditions,a linear range 3.63×10^-8- 9.68×10^-6mol/L and a detection limit 1.27×10^-8mol/L of LPA were obtained.The relative standard deviation（R.S.D） was 1.8%obtained from a series of 11 standards each containing 6.05×10^-6 mol/L of LPA.This paper also discusses the mechanism of fluorescence indicator probe.     

仿生视觉色度识别的浓度快速测定

对分光光度计检测设备的依赖,以及通过系列浓度样品测量建立标准曲线的操作限制,极大限制了分光光度法使用场景。 当前日益增长的日常健康监测、大样本量的临床测试、野外环境监测等巨大需求,渴望通过触手可及的设备,实现快速、便捷的样本定量分析。受视觉对色度快速识别的启发,设计了一种深度学习辅助的比色法,利用相机拍照,将样品的色度、亮度等信息与对应浓度建立联系,应用于宽浓度范围测定和多组分体系分析。相比传统的分光光度法,深度学习辅助的比色法对单组分体系、多组分体系检测能力均有显著提升,对KMnO₄单组分体系的浓度检测范围从1×10^-5~9×10^-4 mol/L拓宽到1×10^-6~8×10^-2 mol/L,对Co²⁺、Ni²⁺多组分体系的检测浓度范围也从1×10^-2~1×10^-1 mol/L拓宽到1×10^-2~1.0 mol/L,并且检测效率显著提高,建立宽范围浓度样品的检测模型,可对后续未知样品浓度进行快速检测,为家庭临床检测与野外监测工作,提供了快速、便捷的定量分析手段。     

化学发光新体系NaIO4-H2O2-痕量环己烷-多羟基酚的研究及其应用

近年来,一些无机氧化剂在氧化有机物时伴随的化学发光现象引起了分析工作者的广泛兴趣[1,2].NaIO4氧化H2O2会产生弱化学发光,不同的多羟基酚类物质能不同程度地增强这一化学发光行为,据此建立了测定多羟基酚的化学发光法.目前,利用该法测定的酚主要有苯酚[3]、酚的衍生物[4]和连苯三酚[5,6].本文建立的测定连苯三酚的方法检测限较王伦等[3]的利用苯酚对Luminol-H2O2发光体系猝灭作用测定工业废水及Ermiridis[5]以IO4-在碱性介质中直接氧化连苯三酚的检测限低两个数量级,且扩大了测定酚的种类.研究发现,一些非极性有机溶剂对这一化学发光亦有增强和增稳作用,而痕量非极性溶剂由于在水中的溶解性较差,对化学发光的作用尚未受到注意.     

柱前衍生非水毛细管电泳分离钴、镍和铜

提出柱前衍生非水毛细管电泳分离金属离子的方法.应用新合成的2-(6-甲基-2-苯并噻唑偶氮)-5-二乙胺基酚作为柱前衍生试剂,乙醇和N,N-二甲基甲酰胺为非水溶剂,在6min内实现了钴、镍和铜的分离,灵敏度高,检测限分别为9.18×10^-8mol/L、2.79×10^-7mol/L和4.47×10^-7mol/L.考察了柱前衍生条件、非水溶剂配比以及分离参数对分离的影响.     

N-四氢苯并噻唑亚胺Schiff碱的化学发光测定

新合成的噻唑类Schiff碱N-(2-四氢苯并噻唑)-2-羟基苯甲亚胺及类似化合物与Ce⁴⁺反应可产生微弱的化学发光,使用增敏剂奎宁可使发光显著增强.研究其发光反应动力学曲线、荧光光谱、化学发光光谱以及Schiff碱与Ce⁴⁺混合前后紫外可见吸收光谱的变化,确定了发生反应的官能团,讨论了发光反应的机理.考察了奎宁存在下Schiff碱与Ce₄₊化学发光反应条件及共存物质对发光强度的影响,建立了流动注射化学发光测定Schiff碱的方法.该法线性范围为2.0×10^-7～1.0×10^-4mol/L,检出限为8.0×10^-8mol/L,对2.0×10^-6mol/L噻唑类Schiff碱7次平行测定的相对标准偏差为2.4%.除Mn²⁺,Fe³⁺,Fe²⁺,Bi³⁺,Ti⁺外,大部分金属离子及500倍药物辅料淀粉不干扰噻唑类Schiff碱测定.与已有方法相比,具有灵敏、快速、简单、全自动等特点,成功地用于合成样品的分析。