基于碳量子点荧光恢复的三聚氰胺测定方法

在碳量子点溶液中加入汞离子,量子点的荧光被猝灭,加入三聚氰胺后荧光恢复。据此,建立了基于碳量子点荧光恢复测定三聚氰胺的新方法并应用于实际样品的分析。研究结果表明,在汞离子和碳量子点浓度之比为15∶10000且碳量子点浓度为4.0 g/L、pH值为7.5的实验条件下,方法的线性范围为3.0~60.0mg/L,检出限(3σ/k)为2.2 mg/L。方法应用于实际样品测定时,其回收率为95%~103%。     

基于石墨相氮化碳量子点直接荧光猝灭法检测碘离子的研究

石墨相氮化碳(g-C₃N₄)荧光纳米材料具有原料便宜、制备容易、荧光量子产率高、光学稳定性好、毒性低等优点,并且避免有机荧光染料复杂的合成步骤或者金属半导体量子点对环境潜在的危害,这些优点使得g-C₃N₄纳米材料成为新兴的荧光探针用于检测金属离子。最近,已有文献报道重金属汞离子能够高灵敏高选择性地猝灭g-C₃N₄量子点的荧光,加入碘离子能够提取被键合的汞离子形成碘化汞(HgI₂)进而恢复g-C₃N₄量子点的荧光,从而建立一种高灵敏检测碘离子的荧光传感器。然而,该方法依然需要重金属汞离子的参与,限制了该方法的推广应用。通过硝酸氧化块体g-C₃N₄并结合水热法处理制备了一种水溶性好、荧光强度高的g-C₃N₄量子点。该量子点的荧光发射波长位于368 nm,且其荧光发射波长不随激发波长的改变而改变,表明该量子点的尺寸比较均一。笔者发现碘离子在220 nm处有一个较强的吸收峰,与该量子点的激发光谱(中心波长245 nm)具有较大的重叠,从而产生内滤效应引起该量子点的荧光发生猝灭。利用这一性质,构建了一种选择性检测碘离子的新型荧光传感器。在最优检测条件下,g-C₃N₄量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与碘离子浓度(X,μmol·L-1)在10～400 μmol·L-1之间具有良好的线性关系,线性方程为ΔF=0.325 79X+6.039 05(R2=0.999 5),检出限为5.0 μmol·L-1。通过“混合即检测”并且不需要借助与重金属离子的配位作用就能够检测碘离子,因此该方法具有快速、环保以及操作简便等优点。     

β-环糊精修饰Mn-ZnS量子点荧光探针用于检测血液中对乙酰氨基酚

为了能够有效快捷地实现低浓度对乙酰氨基酚的检测,本文利用量子点电子转移荧光猝灭的机理,对量子的的修饰和对乙酰氨基酚的检测方法进行实验研究。首先,将乙二胺-环糊精成功修饰到Mn-ZnS量子点表面,增强其荧光稳定性和水溶性,再利用β-环糊精对对乙酰氨基酚的包合作用,使对乙酰氨基酚进入β-环糊精的空腔内,与量子点表面发生电子转移,进而使荧光猝灭。然后,基于乙二胺-环糊精修饰的ZnS量子点电子转移荧光猝灭的机理,建立了一种检测血液中对乙酰氨基酚含量的荧光光谱分析新方法。实验还考察了反应时间与反应温度对对乙酰氨基酚检测的影响。实验结果表明,在反应时间为35 min、反应温度为40℃的条件下,乙二胺-环糊精修饰ZnS量子点的荧光强度与对乙酰氨基酚的浓度呈良好的负线性关系,对乙酰氨基酚的浓度范围为1～100 ng/L,检出限为0.64 ng/L,RSD(%)为1.69%(n=11),用于血液样品的检测时,加标回收率为91.06%～103.82%。该方法实现了低浓度对乙酰氨基酚含量的检测,且操作快速、简便。     

以香烟过滤嘴为原料制备碳量子点应用于多巴胺的测定

以香烟过滤嘴为原料,采用水热法制备碳量子点;基于多巴胺能猝灭碳量子点荧光的实验现象,发展了一种以碳量子点为荧光探针、在p H=8.0的磷酸盐缓冲溶液中测定多巴胺的分析方法,并探讨了荧光猝灭机理。在选定的实验条件下,当多巴胺浓度在1.2~84.0μmol/L范围内时,荧光强度的猝灭值与浓度呈良好的线性关系,方法的检出限(3σ/k)为0.80μmol/L。采用该方法对实际样品中的多巴胺进行测定,结果满意。     

ZnS:Mn量子点作磷光探针定量检测微量汞

以巯基丙酸(MPA)为稳定剂,合成了锰掺杂硫化锌(ZnS:Mn)量子点。由于汞离子对ZnS:Mn量子点的磷光有很强的猝灭作用,应用MPA修饰的ZnS:Mn量子点作磷光探针,定量检测水相中的微量汞离子。相对于荧光,磷光的寿命长、选择性好,没有荧光和散射光的干扰。在优化的实验条件下,当汞离子的浓度在1.0×10~(-5)~1.0×10~(-3)mol·L~(-1)范围内时,ZnS:Mn量子点的△P/P与汞离子浓度之间的关系符合Stem-Volmer方程,其线性相关系数为0.998 8。回收率为85.2%~106.1%,相对标准偏差为3.46%,检出限为9.7×10~(-6)mol·L~(-1)。讨论了量子点磷光的猝灭机理,研究了常见金属离子的干扰作用,选择合适的掩蔽剂,可以有效地消除干扰离子的影响。     

痕量铜离子光化学传感器的设计与研制

针对量子点荧光猝灭法检测Cu2+大多通过实验室化学分析或大型仪器检测而难以满足现场检测需求的问题,设计了一种可用于现场检测的痕量Cu2+光化学传感器,主要包括光学感知模块与信号处理模块,光学感知模块完成激光光源的输出与荧光的激发,信号处理模块完成微弱荧光信号的光电转换、信号放大、数据处理与显示。利用自行研制的光电采集、转换与信号处理系统完成痕量Cu2+的快速检测,实现了检测仪器的小型化与低成本。实验结果表明,在Cu2+浓度30～1 000nmol.L-1范围内传感器检测结果具有较好的线性关系,拟合后的直线方程为y=0.109 77x+11.872 32,线性度为0.994 82,标准方差3.994 24,检测下限达到30nmol.L-1,传感器响应时间为40s,实验测定了其他共存离子对Cu2+检测结果的干扰,实验结果表明该传感器可以满足痕量Cu2+现场检测的需求。     

溶剂热法制备的二硫化钼量子点在多巴胺荧光检测中的应用（英文）

二硫化钼量子点作为过渡金属硫化物的典型代表,因其独特的光学性质和巨大的应用潜力而备受关注。本文以二硫化钼粉末状晶体为原料,采用溶剂热方法处理得到二硫化钼量子点。在一定的激发条件下,二硫化钼量子点具有很强的荧光特性,可以将其作为荧光探针去检测多巴胺。结果表明,制备的二硫化钼量子点平均尺寸大小约为3 nm,具有很强的荧光特性,荧光量子效率高达57.55%。当多巴胺浓度从0.02μmol/L变为1 000μmol/L时,二硫化钼量子点传感系统会呈现出线性相关的荧光猝灭,且检测限为0.32μmol/L,灵敏度极高。在不同pH值环境和干扰物存在下,二硫化钼量子点传感系统检测多巴胺具有强稳定性和高选择性。二硫化钼量子点因纯度高、尺寸小、荧光强度高等特性在催化、光学成像、显示器件和荧光传感等方面具有潜在的应用前景。     

半导体聚合物量子点-亚甲基蓝荧光能量转移体系测定水中Bi~(3+)

基于半导体聚合物量子点和亚甲基蓝间的荧光共振能量转移构筑了一种铋离子荧光探针。亚甲蓝通过静电作用吸附到半导体聚合物量子点表面使其荧光发生猝灭。铋离子存在时,由于它与半导体聚合物量子点的结合力强于亚甲蓝,使体系的能量转移得到抑制,荧光恢复。在最优化条件下,线性范围为0~0.5%mol/L(R=0.995 5),最低检出限为16 nmol/L。该方法成功用于湖水中的Bi3+测定,结果令人满意。     

CdSe/ZnS量子点在倏逝波光纤pH传感中的应用

将新型量子点荧光传感技术与光纤倏逝波传感技术相结合,发展了一种基于量子点荧光效应并结合倏逝波传导进行溶液酸碱度检测的新型传感技术,具有灵敏度高、检测速度快、便于微环境检测、可实现远程探测、实时监测和原位分析等特点。详细介绍了用于倏逝波传感的锥柱组合型光纤荧光探头的制备方法,量子点在光纤探头表面的修饰流程,光谱与强度两种光纤pH传感平台的建立,并分别从响应范围、线性度、重复性和稳定性等方面对CdSe/ZnS量子点应用于光纤pH传感进行了评价。结果表明,在pH值为2~12的范围内,CdSe/ZnS量子点的荧光光谱信号的峰位在强酸和强碱的情况下都会产生红移,且红移量随pH值的变化呈线性关系,其量子点荧光强度信号随pH值的减小呈线性降低关系,通过在强酸和强碱下交替测试的实验表明其具有较好的重复性,利用荧光强度传感平台进行实时监测的实验表明其具有较好的稳定性。因此,将CdSe/ZnS量子点用于倏逝波光纤pH传感具有可行性,在生物化学、环境监测、医学临床、食品安全等领域的pH值测量方面有着广泛的应用前景。     

壳聚糖包覆CdTe量子点传感器测定痕量汞

研究了在水相中合成了高质量的巯基乙酸包被的CdTe,通过1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺(EDC)连接了壳聚糖。在pH6.4的PBS缓冲溶液中十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)存在下,汞离子对壳聚糖包覆的CdTe量子点具有荧光猝灭作用,实现了对水溶液中汞的定量检测。在最优条件下,壳聚糖包覆的量子点荧光猝灭与汞呈良好的线性关系,线性范围为0.3—15.0μg/L,检出限为9.5×10-8g/L。对5.0μg/L Hg2+平行测定11次,相对标准偏差为4.8%。该法用于水样品测定,相对标准偏差在5.0%以下,回收率为95.7%—102.6%,并且与ICP-AES相比,结果基本一致。该法用于实际样品测定误差较小,精密度与准确度均令人满意。     

ZnS：Mn/SiO2量子点的表面聚乙烯吡咯烷酮修饰及其应用于海水中铅离子检测

制备了二氧化硅壳层修饰的ZnS：Mn量子点,基于聚乙烯吡咯烷酮（PVP）与二氧化硅表面硅羟基的作用,在纳米复合微粒表面进行了PVP的修饰,得到了在海水中荧光性能及胶体稳定性良好的ZnS：Mn/SiO₂/PVP 量子点。在Pb²⁺对所制备纳米微粒具有荧光猝灭效应的基础上,建立了用ZnS：Mn/SiO₂/PVP 量子点作为荧光探针检测海水中微量铅离子的新方法。研究表明,量子点浓度为10^-3 mol/L时,海水中离子浓度在10~100 μmol/L范围内与ZnS：Mn/SiO₂/PVP量子点荧光猝灭强度呈良好的线性关系,相关系数为0.994 6,检出限为8×10^-7 mol/L。     

空穴传输材料对CdSe核壳量子点的荧光影响

用稳态光谱和时间分辨光谱技术研究了空穴传输材料对CdSe/ZnSe 与CdSe/ZnS核壳量子点的荧光影响。结果表明,空穴传输材料对量子点有较强的猝灭作用,随空穴传输材料分子浓度的增加,量子点的荧光强度明显地被猝灭,同时量子点的荧光寿命也被减短。两种不同空穴传输分子对CdSe/ZnSe量子点的荧光猝灭明显不同。在与相同空穴传输分子相互作用时,包覆ZnS壳层的CdSe核壳量子点荧光猝灭效率明显低于包覆ZnSe壳层的CdSe核壳量子点。量子点的荧光猝灭过程可以解释为静态猝灭和动态猝灭过程,其中静态猝灭来源于量子点表面与空穴传输材料间相互作用,而动态猝灭则主要来源于量子点到空穴传输材料的空穴转移过程。实验结果表明空穴传输材料的种类以及核壳量子点的壳层结构都对其荧光猝灭效应起关键作用。     

基于氨基化石墨烯量子点荧光比率法超灵敏检测辣根过氧化物酶

荧光比率法超灵敏检测辣根过氧化物酶传感器的构建主要基于酶催化邻苯二胺氧化生成2,3-二氨基吩嗪,生成的2,3-二氨基吩嗪能猝灭氨基化石墨烯量子点440nm处的荧光强度,同时伴随2,3-二氨基吩嗪本身在553nm处的荧光信号增强。随着辣根过氧化物酶浓度的增加,2,3-二氨基吩嗪位于553nm处的荧光不断增强且氨基化石墨烯量子点440nm处的荧光逐渐减弱,形成荧光比率信号。当辣根过氧化物酶浓度在2~800fM范围时,其荧光比率信号与辣根过氧化物酶的浓度具有较好的线性关系,对辣根过氧化酶的检出限为0.21fM。该传感器具有良好的选择性和抗干扰能力,并能实现检测过程的可视性。     

基于聚腺嘌呤单链DNA-金纳米簇的荧光法高灵敏快速检测汞离子

聚腺嘌呤-金纳米簇（聚A-AuNCs）制备简单,快速,且具有优良的荧光性能和光学稳定性。基于聚A单链DNA为模板合成的金纳米簇,构建了一种灵敏、简单、快速的新传感方法用于检测汞离子。以柠檬酸钠为还原剂,通过水浴加热法合成金纳米簇。用荧光光谱仪和透射电镜对金纳米簇的荧光性能和微观形貌进行了表征。结果表明：合成的金纳米簇为球形,分散性良好,平均粒径约为7 nm。金纳米簇在280 nm紫外光激发下,于471 nm处发射出强烈的蓝色荧光,且金纳米簇的光学稳定性良好。溶液在4 ℃下避光保存1个月,金纳米簇的荧光强度变化很小。当汞离子存在时,汞离子与纳米金之间的高亲和力,可以有效地猝灭金纳米簇的荧光。文中讨论了反应体系中缓冲溶液pH值和反应时间对传感器性能的影响,发现缓冲溶液pH值对该方法的影响不大。汞离子对金纳米簇的荧光猝灭反应非常迅速,1 min之内就可以完成,所以后续反应仅需简单的混合即可进行荧光的测定。在最优化实验条件下,对一系列汞离子浓度进行了检测,线性方程为：y=-335.57x+541.35,检测线性范围在0.01~1 μmol·L-1之间,相关系数为0.992 6。根据空白的三倍标准偏差原则确定检测下限为3 nmol·L-1。该方法选择性好,通过9种金属离子的加入对金纳米簇的荧光信号并无明显影响,验证了金纳米簇对汞离子检测的特异性。用该方法检测了环境水样中的汞离子,加标回收率在95.33％~103.8％之间,相对标准偏差（RSD）不大于4%,可用于实际样品中Hg2+的检测。该法仅需将溶液简单混合即可实现对汞离子的检测,具有操作简便、快速、灵敏度高和选择性好等优点。     

近红外发射CdSeTe量子点测定铜离子

以CdCl2·2.5H2O、Na2SeO3、Na2TeO3和N2H4·H2O为反应物,以3-巯基丙酸(MPA)为稳定剂制备CdSeTe量子点。与CdTe量子点相比,CdSeTe合金量子点的发射光谱明显红移,发光颜色可扩展至近红外波段范围。基于铜离子能有效猝灭CdSeTe合金量子点荧光的特性,开发了一种用近红外CdSeTe量子点为荧光探针测定铜离子浓度的分析方法。在最佳实验条件下,该方法的线性检测范围为10~200μg/L,检测上限为1.13μg/L。应用于实际样品中铜的测定,结果与ICP测定值非常吻合。     

基于ZnS:Eu~(2+)气敏薄膜的荧光猝灭型硫化氢气体传感器研究

采用超声辅助水热/溶剂热生长法制备了高质量ZnS:Eu2+光学气敏材料,搭建了一套由ZnS:Eu2+气敏薄膜、简易气室、微型光纤光谱仪及配套软件构成的气体传感器用以检测H2S气体浓度,该传感器稳定性好,抗干扰能力强。采用荧光猝灭原理Stern-Volmer方程发现,被测H2S气体浓度与敏感元件荧光猝灭信号呈线性对应关系,传感器响应快,可实现对低浓度H2S气体的高灵敏度检测。     

环境水样中S2-的CQDs双发射比率荧光测定

以葡萄糖为碳源、对苯二胺为氮源,一步水热法合成了新型双发射荧光碳量子点(GP-CQDs),对该GPCQDs的形貌及光谱特性进行了研究。实验发现,在单一波长λ_ex=300 nm激发下,该GP-CQDs于348 nm和452nm处有双发射荧光信号。将MnO₄^-加入GP-CQDs溶液,GP-CQDs于452 nm处的荧光信号完全猝灭,而348 nm处的信号基本不变。于上述猝灭体系中继续加入S^2-,其于425 nm处产生新的荧光发射峰,相较于GP-CQDs原452 nm处的荧光信号,发射峰位置发生蓝移,且发射峰强度随S^2-的浓度增加线性增强,而348 nm处的信号无增敏现象。根据该现象,以425 nm处的荧光峰为响应信号、348 nm荧光峰为参比信号,可直接构建基于S^2-测定的比率荧光传感探针。实验对该探针的构建条件及分析性能进行了优化,当S^2-浓度在3.1×10^-8～8.0×10^-6mol/L范围...     

碳量子点荧光猝灭法测定饮料中日落黄

以柠檬酸为碳源制备碳量子点(CQDs),所得碳量子点被394 nm的光激发后在484 nm处有较强的荧光发射,最大吸收波长为482 nm的日落黄能强烈猝灭碳量子点的荧光。基于该现象,发展了一种以碳量子点为荧光探针测定日落黄的分析方法,并探讨了荧光猝灭机理。在选定的实验条件下,该分析方法的线性检测范围为0.1~100μmol/L,检出限(3σ/k)为0.051μmol/L。     

CdTe量子点荧光猝灭法测定痕量叶酸

以CdTe量子点作为荧光探针,基于荧光猝灭法对叶酸进行了定量检测,考察了缓冲溶液体系、量子点浓度、反应时间等多种因素的影响。实验结果表明,在水中,反应时间为10min,叶酸浓度为2.5×10-7—1.5×10-6mol/L范围时,其线性回归方程为ΔF=47.67+129.88C(10-6mol/L),相关系数为0.9989。该方法检测范围宽,灵敏度高,为痕量叶酸的测定提供了新的方法。     

量子点CdSe／ZnS的浓度对其荧光的影响研究

影响量子点荧光特性除了量子点尺寸因素外,其溶液浓度也会对其荧光特性起很重要的作用。但到目前,还未见到有关量子点 CdSe／ZnS 在溶液中浓度对其荧光影响的详细报道。为了掌握影响量子点CdSe／ZnS荧光特性的因素及其物理机制,利用紫外-可见吸收光谱仪和荧光光谱仪测量了尺寸为4 nm的量子点CdSe／ZnS在氯仿中不同浓度下的吸收光谱和荧光光谱,并侧重研究了量子点CdSe／ZnS的浓度对其发光特性的影响并分析了其物理机制。结果表明量子点对光谱的吸收随其浓度的增加而增大,但其发光却具有一个最佳浓度2μmol·L－1。当量子点的浓度＞2μmol·L－1时,量子点的荧光强度随着量子点浓度的增加而降低,而当量子点的浓度＜2μmol·L－1时,量子点的发光强度则随其浓度的降低而降低。其原因主要有两个：（1）荧光猝灭效应;（2）荧光发射与光吸收的竞争效应。当量子点的浓度＞2μmol·L－1时,由于量子点之间相距太近（仅为94 nm）而引起了荧光猝灭效应,且其荧光猝灭效应随量子点间距的减小而增大,且因为吸收过大,导致受激的量子点并未增加,因此,其荧光随浓度的增加而降低。而当量子点的浓度＜2μmol·L－1时,因为量子点之间的距离足够大,不再引起荧光猝灭效应,其荧光强度取决于单位体积内的量子点的个数,单位体积内量子点的个数越多,其发光强度越强。因此其发光强度随量子点溶液的浓度降低而降低。