水溶性功能化Ag2S量子点的合成及其对超痕量Hg2+的双模式分析应用

以巯基丙酸为稳定剂,在乙二醇存在下合成了水溶性功能化Ag2S量子点。研究了该量子点的特性及其与常见金属离子的相互作用,发现仅Hg2+能够猝灭该量子点体系的荧光并使溶液变色,基于该现象建立了裸眼-荧光双模式选择性识别水体中痕量Hg2+的新方法。实验数据显示,在裸眼模式下,常见金属离子中只有Hg2+使Ag2S量子点的颜色由黄色变为无色;在荧光模式下,常见金属离子中只有Hg2+对量子点荧光猝灭最大,并且随着Hg2+浓度的增大Ag2S量子点的荧光猝灭越来越显著。研究表明,Hg2+与Ag2S量子点的作用机制可能为电荷转移致使量子点聚集而发生荧光猝灭。在优化条件下,8.0×10-9～5.6×10-8 mol/L浓度的Hg2+与Ag2S量子点荧光的猝灭呈良好的线性关系(R=0.9903),检出限(S/N=3)为4.2×10-9 mol/L,裸眼可识别9.0×10-5 mol/L的Hg2+。该方法成功地应用于水样中超痕量Hg2+的检测。     

碳点-荧光桃红荧光共振能量转移体系在铜离子检测中的应用研究

在pH 8.4的溶液中,碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)和荧光桃红(Fluorescent pink,FP)之间发生荧光共振而使后者的荧光增强。体系中加入痕量Cu2+后,FP的荧光被猝灭,且在一定范围内体系的荧光猝灭程度与Cu2+浓度呈良好的线性关系。据此建立了荧光猝灭法测定河水、农田水、自来水中痕量Cu2+的新方法。方法的线性范围为9.42~23.55μmol/L,检出限(3σ/k)为3.14μmol/L。将该方法应用于河水、农田水及自来水中Cu2+的检测,其相对标准偏差(RSD)不大于0.91%,加标回收率为98.7%~99.0%,结果令人满意。     

基于水溶性硅量子点的氯化血红素荧光检测新方法

本研究采用水热法一步合成了具有高荧光强度的水溶性硅量子点(SiQDs)。研究发现,SiQDs的荧光信号会经内滤作用被血红素所猝灭,据此建立了一种以水溶性SiQDs作为荧光探针快速检测血红素的新方法。研究发现,当血红素浓度在2.67～200μmol/L之间,SiQDs的荧光信号随着血红素浓度的升高而逐渐下降,且荧光信号改变值和血红素浓度之间呈线性关系,检测限达到0.83μmol/L。     

以CdS量子点为荧光探针测定痕量铜

以羧甲基纤维素钠（CMC）为稳定剂,在水相中制备了CdS量子点,基于Cu2+离子对量子点荧光的猝灭作用,建立了定量测定Cu2+离子的新方法。 CdS量子点对铜离子呈现出高选择性,除Co2+和Hg2+离子外,其它常见金属离子的存在对铜的测定几乎不产生干扰。 考察了不同缓冲体系及缓冲液pH值、量子点浓度、反应时间和反应温度等因素的影响,确定了Cu2+离子的最佳分析条件,即pH=5.6,磷酸氢二钠-磷酸二氢钾缓冲溶液的浓度为0.033 mol/L,量子点的浓度为2.0×10-4 mol/L。 在最佳条件下,量子点的相对荧光强度与Cu2+离子的浓度呈很好的线性关系,该方法的线性范围为5.0×10-8~2.0×10-5 mol/L,线性回归方程为：F0/F=1.015 0+100 791.6c,检出限为8.0×10-9 mol/L。 本方法简单、快速,与文献报道的其它基于量子点荧光探针Cu2+离子分析方法相比,此法对Cu2+离子呈现出更高的选择性且具有更宽的线性检测范围。 将此法用于水样和人体头发等实际样品中Cu2+离子含量的测定,结果令人满意。     

荧光碳量子点的绿色合成及高灵敏高选择性检测汞离子

本实验以苹果汁为原料,通过一步水热法合成得到了水溶性好及稳定性高的蓝色荧光碳量子点。研究发现Hg2+对碳量子点荧光有良好的猝灭作用,从而建立了一种快速检测Hg2+的新方法。实验发现在pH 7.0磷酸盐缓冲介质中碳量子点荧光猝灭强度与Hg2+浓度在5~100 nmol/L和1~50μmol/L范围内呈线性关系,检出限为2.3 nmol/L(S/N=3)。本方法可用于实际水样中Hg2+的测定。     

CdTe/CdS荧光探针测定痕量铜(Ⅱ)

以巯基乙酸为稳定剂,在水溶液中合成CdTe/CdS量子点,基于量子点与Cu2+混合后发生荧光猝灭作用,建立CdTe/CdS量子点作为荧光探针检测微量铜的新方法。在pH 4.60的HAc-NaAc缓冲溶液中,反应时间为10 min时,Cu2+质量浓度在0.01～1.00μg/mL范围与CdTe/CdS量子点的荧光猝灭程度呈良好的线性关系,相关系数为0.9978,检出限为9.90×10-3μg/mL。方法可以用于雨水、自来水和延河水中Cu2+的分析。     

三聚氰胺-Cu~(2+)-ANS三元络合物荧光光谱法检测超痕量三聚氰胺

利用荧光光谱法研究了三聚氰胺(MEL)和Cu2+与8-苯胺-1-萘磺酸(ANS)的相互作用.研究表明,MEL和Cu2+均对ANS有荧光猝灭作用,且猝灭机理均为静态猝灭.计算了表观结合常数和结合位点数.Cu2+的引入使得MEL猝灭ANS荧光的效果急剧增强,体系的相对荧光峰强与MEL浓度(1×10-10～1×10-5 mol/L)的对数值呈良好的线性关系,三聚氰胺的检出限为3.8×10-11 mol/L.紫外、荧光、三维荧光光谱的结果表明,MEL及Cu2+对ANS的荧光猝灭为协同作用,三者形成了三元络合物.本研究建立了荧光光谱检测超痕量三聚氰胺的新方法,为奶粉、乳制品中三聚氰胺的检测提供了新思路.     

碳量子点荧光猝灭法检测铁离子

以甘油为碳源,采用一步水热法合成稳定性高,水溶性好的蓝色荧光碳量子点,基于Fe3+对碳量子点的荧光猝灭效应,建立一种快速、选择性检测Fe3+的新方法.研究表明,Fe3+对碳量子点的荧光猝灭程度与Fe3+浓度在0.005～1.2 mmol/L内呈良好的线性关系(R2=0.995),检出限为2.2 μmol/L.将其应用于补铁药中铁含量的测定,标准偏差为0.41 mg/tablet,加标回收率为95.5％～101.0％,其结果与邻二氮菲法测定结果相符.     

水溶性硅量子点的合成及对花茶中铜的荧光检测

硅量子点具有优越的光学性能,但传统方法制备的硅量子点由于水溶性较差而使其应用受到制约,文中以葡萄糖作还原剂,水浴加热一步还原法制备出激发500 nm,发射560 nm的黄绿色荧光硅量子点;对反应时间、反应温度、反应物的摩尔比、氢氧化钠的加入等影响因素进行了优化;并对硅量子点进行了IR、XPS、TEM表征。此方法制备的硅量子点对酸碱具有良好的稳定性,重金属铜离子能与硅量子点发生相互作用导致荧光强度的显著下降。基于铜离子对硅量子点荧光猝灭行为,建立了测定铜离子的方法。该方法对金属铜离子具有显著的选择性,方法灵敏,检出限低,并用于检测花茶中的铜。     

微波辅助快速制备氮掺杂碳点并用于铜的超灵敏检测

以葡萄糖作为碳前驱体,2-甲基咪唑作为氮源掺杂,以微波辅助法一步制备表面含有咪唑基团和氨基的氮掺杂碳点（N-CDs）,经过离心、过滤以及透析对所制备碳点进行提纯。采用高分辨透射电镜、红外、XRD、紫外和荧光等对其进行表征。结果显示,该碳点粒径均匀、荧光性能良好,且Cu²⁺可对N-CDs选择性的猝灭,在0～5μmol/L浓度范围内,其荧光猝灭程度与Cu²⁺的浓度呈现良好的线性关系,检出限为10 nmol/L。据此构建的荧光探针用于测定实际水样中的Cu²⁺,加标回收率为94.0%～98.5%。     

硅掺杂碳量子点荧光猝灭法测定水样中铜(Ⅱ)

3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)与戊二醛(GA)混合前驱物合成的硅掺杂碳量子点(SDCQDs),其最大吸收、激发和发射波长分别为259,245,395 nm,量子产率为13.60%,XPS谱图表明碳量子点掺杂Si,且富含甲亚胺基团和硅氧键。Cu~(2+)对碳量子点荧光产生猝灭作用,依据Cu~(2+)浓度与碳量子点荧光强度猝灭率的相关性,建立碳量子点荧光探针测定水样中Cu~(2+)的分析方法,其它金属离子对Cu~(2+)干扰程度较小,回收率为91.4%~100.8%,检出限为0.13μmol/L,相对标准偏差为0.20%~0.92%。     

碳量子点/壳聚糖复合物的制备及用于槲皮素检测

以柠檬酸三钠、11-氨基十一烷、聚乙二醇400为碳源,利用微波法制备了碳量子点,将其与壳聚糖反应,制备出碳量子点/壳聚糖复合物。采用荧光、紫外、红外光谱等对碳量子点和碳量子点/壳聚糖复合物进行表征,探究了温度、时间、缓冲溶液及pH对体系荧光强度的影响。在pH 7.6的硼酸—硼砂缓冲介质中,槲皮素可使碳量子点/壳聚糖复合物发生荧光猝灭,其猝灭程度与槲皮素浓度呈良好的线性关系,据此建立了碳量子点/壳聚糖荧光猝灭法测定槲皮素的新方法,方法线性范围为4~40μmol/L,相关系数为0.9940,检出限为0.5μmol/L。方法已应用于测定本地甜瓜中槲皮素的含量。     

Copper‐Doped CdSe/ZnS Quantum Dots: Controllable Photoactivated Copper(I) Cation Storage and Release Vectors for Catalysis

The first photoactivated doped quantum dot vector for metal‐ion release has been developed. A facile method for doping copper(I) cations within ZnS quantum dot shells was achieved through the use of metal‐dithiocarbamates, with Cu⁺ ions elucidated by X‐ray photoelectron spectroscopy. Photoexcitation of the quantum dots has been shown to release Cu⁺ ions, which was employed as an effective catalyst for the Huisgen [3+2] cycloaddition reaction. The relationship between the extent of doping, catalytic activity, and the fluorescence quenching was also explored.     

基于氮掺杂碳量子点荧光猝灭效应检测Fe3+

碳量子点光致发光性质取决于尺寸大小和表面官能团的性质.本研究以还原冶炼过程产生的生物质焦油为前驱体,采用小分子乙二胺进行氮掺杂,通过一步水热法合成荧光产率高、分散性能好的氮掺杂碳量子点,基于Fe3+对氮掺杂碳量子点选择性荧光猝灭效应,实现了对Fe3+快速准确检测.合成的氮掺杂碳量子点为规则的球形,尺寸均一,平均粒径为2.64 nm,晶面间距为0.25 nm,具备石墨碳晶格(100)晶格结构,其荧光量子产率为26.1%;Fe3+与N-CQDs表面官能团配位络合致使N-CQDs荧光猝灭,Fe3+浓度在0.23~600μmol/L范围内,与氮掺杂碳量子点荧光猝灭程度呈良好的线性关系,Fe3+的检出限为230 nmol/L.     

Construction of CdSe/ZnS quantum dot microarray in a microfluidic chip

Microarray technology has been proved to be greatly helpful for biomedical and biological diagnosis. And the evaluation of its biological applications lies in the detection sensitivity, which requires high intensity and stability of the signal. Recently, several nanomaterials, especially semiconductor nanomaterials, due to their excellent fluorescence properties, have been widely used to construct microarrays for biosensors. Here, we presented an approach for constructing CdSe/ZnS quantum dot (QD) microarray in microfluidic channels on a glass slide by photolithography. The conditions for immobilizing stable and uniform QD microarray on the glass slide were optimized. Several types of QD microarrays with different emission wavelengths and modified groups were constructed using silanization and lithography technology. Based on the fluorescence quenching effect of Cu2+ on QDs, the microfluidic chip with QD microarray was applied for the determination of Cu2+. 1 nmol/L Cu2+ could be detected by this method.     

Synthesis of highly monodisperse quantum dot‐loaded polymer beads by impregnation and precipitation techniques

A novel approach to the synthesis of highly monodisperse quantum dot‐loaded polymer beads by combining impregnation and precipitation techniques was reported. The monodisperse poly(glycidyl methacrylate) (PGMA) beads were first synthesized by dispersion polymerization. Then, the PGMA beads were chemically modified to generate carboxyl groups, and impregnation of cadmium ions (Cd²⁺) inside the beads. Subsequently, the cadmium ions were reacted with thioacetamide to form cadmium sulfide (CdS) quantum dots within the polymer beads. The morphology, structure, and properties of CdS quantum dot‐loaded polymer beads were studied by field emission scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope, fluorescence spectrophotometer, fluorescence microscope, Fourier transform infrared spectroscopy, powder X‐ray diffraction, and thermogravimetric analysis. The results indicated that the CdS quantum dot‐loaded polymer beads had an average size of 1.4 μm, and were highly monodisperse. More interestingly, the CdS quantum dots distributed evenly within the polymer beads, which provide very strong fluorescence intensity. The existence of carboxyl groups on the quantum dot‐loaded polymer beads was measured quantitatively, and was found to be 0.2 mmol/g. These CdS quantum dot‐loaded polymer beads involving functional carboxyl groups would have potential applications in biological immunoassay and photoelectronic fields. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem, 2013     

谷胱甘肽稳定的CdTe量子点荧光猝灭法测定痕量过氧化氢

以谷胱甘肽稳定的CdTe量子点作为荧光探针,基于荧光猝灭法对过氧化氢进行了定量检测,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pH=7.2的Na2HPO4-NaH2PO4缓冲液中,反应时间为15min,过氧化氢浓度为1.0×10-6～3.0×10-5 mol/L范围时,其线性回归方程为△F=9.78+7.56c(10-6 mol/L),线性相关系数和检测限分别为0.9992和1.27×10-8 mol/L。谷胱甘肽稳定的CdTe量子点荧光猝灭法已用于水样的测定,回收率在96%～103%之间,相对标准偏差RSD不大于3.3%,结果令人满意。     

氮硫掺杂碳点的制备及检测铜离子

以柠檬酸为碳源,通过水热合成制备N、S掺杂的蓝色荧光碳点（NS-CDs）,用于实际样品中铜离子检测。采用高分辨率透射电子显微镜、X射线衍射光谱、红外吸收光谱、X射线光电子能谱、荧光光谱对其结构、组成和光学性质进行表征。结果表明,NS-CDs分散性好,尺寸分布在0.6~2.2 nm之间,具有无定形碳的结构;碳点表面含有羟基、羧基、酰胺等官能团,C、N、O和S元素质量分数别为54.01%、24.49%、19.39%及2.11%;该碳点具有良好的耐盐性、pH稳定性、光稳定性,其荧光量子产率为25%。基于Cu²⁺离子与碳点表面多个官能团发生相互作用形成聚集的网络结构,导致荧光猝灭的现象,建立了检测Cu²⁺的荧光分析新方法,本方法对Cu²⁺离子具有良好的选择性和较高的灵敏度,在0.2~10、10~50和50~100 μmol/L范围均有良好的线性响应,检出限为41 nmol/L（S/N=3）满足《土壤环境质量标准》对土壤中Cu²⁺检测国家标准的要求（6.25 mmol/L）。测定了实际土壤中Cu²⁺的含量,检测结果为2.55 μmol/L,加标回收率在104.9%～105.6%之间,实现了Cu²⁺的快速、灵敏、高选择性检测。     

基于L-半胱氨酸修饰的锰掺杂ZnS量子点应用于叶酸测定

以L-半胱氨酸为表面修饰剂制备了稳定性和水溶性均优的ZnS∶Mn2+纳米晶,并应用于叶酸的检测。在pH 7.4的KH2PO4-Na2HPO4 缓冲溶液中,叶酸的加入使ZnS∶Mn2+体系的荧光发生猝灭,荧光强度的变化与叶酸浓度呈良好的线性关系,其线性范围为1.0×10-6~7.0×10-5 mol?L-1 （4.4×10-4~3.1×10-2 g?L-1）,方法检出限为9.6×10-7 mol?L-1 （4.2×10-4 g?L-1）。该方法用于叶酸片剂和健康人尿液中叶酸的测定,结果满意。采用荧光光谱、紫外可见吸收光谱及X-ray光谱等研究了ZnS∶Mn2+纳米晶及其水溶液的特性,通过热力学参数对叶酸测定的可能机理进行了探讨。