亲水性荧光碳点的制备及其特异性检测废水中的Fe(Ⅲ)离子

荧光碳点作为一种新型碳材料,广泛应用在光催化、生物成像、靶向给药和电化学等方面。本文使用酵母粉作为碳点合成的起始原料,经微波加热的一锅法获得高效荧光碳点,碳点产率达到55%,其荧光量子产率高达35%。通过荧光光谱、UV-Vis、TEM和FT-IR等表征发现,碳点尺寸在5～10 nm,分散均匀,表面具有丰富的含氮基团,可有效调节共轭平面的电荷密度和带宽能隙。随后考察了碳点在定量检测含Fe~(3+)废水污染物中的应用,发现碳点可作为一种荧光探针在亲水溶液中有效地检测Fe~(3+),当碳点的质量浓度为0. 003%时,有较宽的Fe~(3+)检测范围(2. 5×10~(-7)～0. 52mol/L)、较高的选择性和敏锐性。     

富勒烯量子点荧光探针的合成及对铁离子的检测

以富勒烯C_(60)为碳源,通过水热法一步合成水溶性好且具有明亮蓝色荧光的富勒烯量子点。基于Fe~(3+)对量子点荧光的淬灭机制,建立一种高效快速检测Fe~(3+)的分析方法。在0～50μmol/L的Fe~(3+)浓度范围内,量子点荧光淬灭程度与Fe~(3+)的浓度呈良好的线性关系(R~2=0. 996),检出限为0. 14μmol/L。     

基于碳量子点的荧光猝灭法检测微量三价铁离子

以碳量子点(CQDS)作为荧光探针,在pH 7.0的PBS缓冲溶液中,建立了一种检测食品中微量Fe~(3+)的荧光猝灭法。以白糖为原料,利用反应釜高温水热反应得到高品质的荧光碳量子点(CQDs)。实验表明体系的荧光猝灭程度与Fe~(3+)含量成线性关系,线性回归方程为Y=54.698X+23.41,相关系数为0.9660,线性范围为10~(-7)~10~(-3)mol/L,检出限6.0 nmol/L。本实验方法已经初步应用于食品样品中Fe~(3+)的检测,其中铁补充剂检测结果与常规方法结果一致,说明了此方法的准确性、可靠性和适用性。     

微波辅助法一步合成荧光碳点用于水中三价铁离子的检测

以柠檬酸为碳源,丙三醇为反应溶剂和微波吸收介质,通过微波辅助法一步合成了荧光碳点.该方法快速、环保,合成的碳点尺寸均一、分散性好.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱和X射线光电子能谱对所合成碳点的结构和性质进行了表征.基于三价铁离子能够选择性地猝灭碳点荧光的特性,建立了基于碳点检测实际水样品中Fe~(3+)的方法.该方法线性范围为5～50μmol/L,检出限为2.16μmol/L,在加标样品中Fe~(3+)的加标回收率为96.8%～106.0%.     

基于芳基糠醛功能化巴比妥酸衍生物识别和分离Hg~(2+)/Fe~(3+)的新型荧光传感器（英文）

合成了一种新型的基于5-(3-硝基苯基)-呋喃-2-甲醛功能化的巴比妥酸衍生物传感器QS.通过~1H NMR, 13C NMR, MS等方法对QS进行了表征. QS的荧光光谱结果表明QS的二甲亚砜(DMSO)溶液在498 nm有最大荧光发射,在365 nm紫外灯下照射发出绿色荧光. QS对Hg~(2+)和Fe~(3+)的水溶液有不同的荧光检测能力, Hg~(2+)能使探针QS的荧光增强为橙色,Fe~(3+)使其荧光猝灭,实现了实时检测.传感器QS对Hg~(2+)和Fe~(3+)的荧光检测限分别为3.25×10~(-8)和4.0×10~(-8) mol·L~(-1).根据Job曲线和质谱研究得到QS与汞离子和铁离子化学计量比均为1∶1,提出了QS与Hg~(2+)和Fe~(3+)的可能结合模式.加入H 2P O4-能使含有Fe~(3+)的QS溶液(QS-Fe)荧光恢复,可用于Fe~(3+)的循环检测.此外,固体QS可从水溶液中吸附Hg~(2+)和Fe~(3+)(吸附率分别为92.0%和91.8%),具有较好的吸附能力.     

含碳点水凝胶荧光试纸的制备及其对Fe~(3+)的检测

本文以柠檬酸三铵和磷酸三钠为原料,采用微波辅助溶剂热法制备碳点(CDs)。采用离子交联方法将CDs负载在海藻酸钠水凝胶中,得到了可用于检测金属离子的荧光试纸CDs-Gel。CDs-Gel发射的荧光强度与CDs含量有关,当CDs含量为3%时,其荧光强度最大。CDs-Gel试纸检测Fe~(3+)时,其荧光强度会随着Fe~(3+)溶液浓度的增加而降低,并发生明显的荧光猝灭现象。不同CDs含量的试纸检测Fe~(3+)浓度的下限不同,最低为10μmol/L。使用过的CDs-Gel试纸经处理可以基本上恢复到原来的荧光强度,因此该CDs-Gel荧光试纸可以重复再利用。这种方法可作为Fe~(3+)的现场和半定量分析技术。     

水介质中二甲基姜黄素脂质体对金属离子的荧光识别

通过薄膜分散法制备二甲基姜黄素(ASC-J9)脂质体,其粒径分布均匀且在水中的分散效果好,平均粒径为145. 7 nm,分散系数为0. 361。将ASC-J9脂质体作为水溶性的荧光探针,通过荧光猝灭法可选择性识别Fe~(3+)、Fe~(2+)及Cu~(2+)。经过条件筛选得到最佳荧光测试条件为:ASC-J9脂质体浓度为5. 0×10~(-5)mol/L,平衡时间5 min,测试温度25℃。由Job's曲线和荧光滴定结果判断该探针与Fe~(3+)和Cu~(2+)的络合比均为1∶1,与Fe~~(2+)的络合比为2∶1; Stern-Volmer方程判断该荧光猝灭类型为静态猝灭,结合常数分别为KFe(Ⅲ)=9. 63×10~4L/mol,KFe(Ⅱ)=3. 65×10~5L/mol,KCu(Ⅱ)=2. 32×10~5L/mol;该识别体系检测快速、灵敏度高,对Fe~(3+)、Fe~(2+)、Cu~(2+)的线性范围分别为:5. 0×10~(-7)~3. 0×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~1. 75×10~(-5)、5. 0×10~(-7)~2. 5×10~(-5)mol/L,检出限分别为6. 41×10~(-7)、3. 28×10~(-7)、5. 08×10~(-7)mol/L。     

以鞣花酸为荧光探针的水体中二/三价铁离子的检测

建立了鞣花酸(EA)测定痕量Fe~(2+)、Fe~(3+)的荧光分析法,并讨论了常见金属离子、甲醇体积分数以及pH值对Fe~(2+)、Fe~(3+)定量检测的影响。实验发现,Fe~(2+)、Fe~(3+)在浓度0.08～1.1μmol/L范围内与EA的荧光猝灭程度呈良好的线性关系,检出限分别为72、63 nmol/L。同时发现酒石酸二铵对Fe~(3+)的掩蔽效果良好。通过Job?s plot得到EA与Fe~(2+)及Fe~(3+)的配位比分别为1∶3和1∶2。采用所建立的方法对自来水与珠江水中的Fe~(2+)、Fe~(3+)进行测定,其加标回收率为81.0%～116%。     

一种基于AIE机理识别Fe2+的荧光探针研究

合成了一种基于苯并噻唑衍生物的Fe~(2+)荧光探针YBTM。YBTM具有聚集诱导发光(AIE)性质,考察了YBTM在DMF/H_2O混合溶液中的荧光性质。在DMF/H_2O(1/9,v/v,HEPES 10 m M,p H=7.4)溶液中,探针YBTM对Fe~(2+)具有良好的选择性,Fe~(2+)可引起荧光猝灭,探针对Fe~(2+)响应快速,检测限为2.46×10~(-6)M。以酒石酸二铵作为掩蔽剂消除Fe~(3+)的潜在干扰。此外,探针YBTM可用于MCF-7细胞中Fe~(2+)的荧光成像。     

一种苯并噻唑-罗丹明衍生物的合成及其对Fe~(3+)、Al~(3+)、Cr~(3+)的识别

以罗丹明B为原料,通过"点击化学"合成和表征了一种苯并噻唑-罗丹明类双通道比色和荧光增强型探针(L),并研究了其光谱性质.实验结果表明,在甲醇溶液中L对三价金属离子Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)具有较高的选择性和灵敏度,不受其它二价金属离子及一价金属离子影响,抗干扰能力强.探针L对Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)的检测限分别为9.7×10~(-5)、6.9×10~(-5)、1.4×10~(-4) mol/L,表明对Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)检测具有潜在的应用价值.     

一种罗丹明衍生物的合成及其对三价金属离子(Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+))的识别

三价金属离子(Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+))与人体健康密切相关。目前,检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)需要采用不同的荧光探针,增加了检测成本和检测时间。发展能够同时检测Cr~(3+)、Fe~(3+)和Al~(3+)的高灵敏度和强抗干扰能力的荧光探针具有非常重要的意义。本文以罗丹明B为原料,合成和表征了一种罗丹明类荧光增强型探针(P),并研究了其光谱性质。研究表明,在V(甲醇)∶V(水)=9∶1体系中对三价金属离子Fe~(3+)、Cr~(3+)和Al~(3+)具有较高的选择性,不受其它二价金属离子及一价金属离子的影响,抗干扰能力强。同时,探针P对三价金属离子具有较高的灵敏度,对Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测限分别为3.0×10~(-4)、2.7×10~(-4)和1.0×10~(-4)mol/L,表明其可用于Cr~(3+)、Al~(3+)和Fe~(3+)的检测。     

新型Fe~(3+)荧光探针及其生物成像研究（英文）

以罗丹明为基础合成、表征了一种"turn-on"型荧光探针.该探针对Fe~(3+)表现出很高的选择性和灵敏性.将Fe~(3+)加入到探针中,溶液的紫外吸收值和荧光强度都有很明显的变化,同时伴随着肉眼可见的溶液颜色改变.研究发现,探针与Fe~(3+)按照1∶1进行络合,引起了探针内酰胺环的打开,进而吸收值和荧光强度值发生变化.研究表明,在有其他共存离子存在下,该探针仍然可以有效检测Fe~(3+).细胞实验发现,探针可以穿过细胞膜,在细胞内与Fe~(3+)作用,同时也可检测小鼠体内Fe~(3+),呈现出很好的荧光成像效果.     

一步法水热合成枸杞荧光碳点及对Fe~(3+)的灵敏检测

以枸杞为碳源,采用简单、环境友好的一步水热法合成未经表面修饰的荧光碳点。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、高分辨透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对其性质及形貌进行了研究。在最佳条件下,碳点的激发峰和发射峰分别位于320和400 nm,且发射峰具有尺寸依赖的性质。以罗丹明6G为参照,此碳点的量子产率54%,荧光寿命9.04μs。碳点的荧光在2 min内被Fe~(3+)完全猝灭。基于此,构建了检测Fe~(3+)的新型荧光生物传感器。在1~50μmol/L范围内,荧光猝灭程度与Fe~(3+)的浓度呈良好的线性关系,检出限为232 nmol/L。此碳点在环境和生物医学领域具有良好的应用前景。     

亚铁离子荧光探针的研究进展

铁作为生命系统中最丰富的过渡金属元素,在许多生理和病理过程中发挥着无可替代的作用.铁平衡失调不仅会导致诸如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等的发生和发展,而且还会造成细胞铁死亡.尽管细胞中的铁有Fe~(2+)和Fe~(3+)两种形式,但细胞还原性微环境使其主要以Fe~(2+)形式存在.因此,开发一种对Fe~(2+)的特异性检测技术有助于深入了解Fe~(2+)与人类健康和疾病的关系.随着荧光成像技术的发展,近年来特异性检测Fe~(2+)的荧光探针引起学者们的极大关注.对近10年来报道的Fe~(2+)荧光探针,根据探针的设计思路、与Fe~(2+)的作用机理、光学特性以及其生物应用等方面进行了总结,并对Fe~(2+)荧光探针的发展前景进行了展望.     

微波一步法制备氮掺杂碳量子点及其对蛇莓中Cu2+的检测

以维生素C(Vc)为碳源,尿素为氮源,经微波一步法制备得到一种具有高荧光强度的氮掺杂碳量子点。所合成的氮掺杂碳量子点富含-OH、-NH_2和C=O等基团,平均粒径约为4.1 nm,在365 nm紫外光照射下发射出明亮的蓝色荧光。基于氮掺杂碳量子点能与铜离子相互作用进而建立一种快速检测Cu~(2+)的方法。当Cu~(2+)浓度在1～18μmol·L~(-1)之间,氮掺杂碳量子点的荧光猝灭强度(F/F_0)随Cu~(2+)浓度的增加而线性下降,检出限(S/N=3)达0.19μmol·L~(-1)。将该方法应用于蛇莓中痕量铜的荧光检测,加标回收率为100.3%～107.3%之间,RSD在0.23%～1.2%之间。     

采用N-CQDs-Al~(3+)探针检测两类食品中三聚磷酸钠

通过烟酰胺一步水热法制备氮掺杂碳量子点(N-CQDs),该碳量子点荧光量子产率为23. 2%。TEM和XPS结果表明,其平均粒径为2 nm及表面可能存在-COOH和-NH2。基于Al~(3+)对N-CQDs荧光猝灭和三聚磷酸钠(STPP)能显著恢复其荧光强度的原理,设计一种新型荧光探针用于检测STPP。该方法的线性范围为0. 33～9. 33μmol/L,检出限为0. 19μmol/L。该探针可用于检测牛奶和猪皮晶中STPP。     

基于功能化萘二甲酰亚胺席夫碱的Fe~(3+)传感器分子的合成及性能

将功能化的1,8-萘二甲酰亚胺衍生物与羟基萘甲醛缩合,合成了一种新颖的传感器分子2-羟基-1-奈甲醛缩N-(4-氨基苯基)-1,8-奈二甲酰胺席夫碱(H1).通过核磁共振氢谱,碳谱和高分辨质谱等方法对H1进行了表征.测定了H1在二甲基亚砜(DMSO)/H_2O(V:V=7:3)溶液中的荧光光谱,其最大荧光发射波长为496nm.H1的溶液在365 nm紫外灯照射下显示黄绿色荧光.H1对Fe~(3+)具有荧光-比色双通道检测能力.当在H1的DMSO/H_2O溶液中分别加入Fe~(3+),Ag~+,Ca~(2+),Ba~(2+),CO~(2+),Ni~(2+),Cd~(2+),Pb~(2+),Zn~(2+),Cu~(2+),Mg~(2+)和Hg~(2+)等阳离子时,只有Fe~(3+)的加入使H1的荧光猝灭并且溶液颜色褪色.抗干扰实验结果表明,这一识别过程不受其它阳离子干扰.H1对Fe~(3+)具有较高的检测灵敏度,对Fe~(3+)的荧光光谱最低检测限和紫外-可见吸收光谱最低检测限分别为3.04×10~(-8)和2.71×10~(-6+mol·L~(-1).最后,制备了基于H1的检测试纸,该试纸可以方便快捷地检测水中的Fe~(3+).     

微波法制备丙三醇碳量子点并用作Fe~(3+)探针

以丙三醇为原料,经一步微波法制备了碳量子点(CDs),所制备的碳量子点粒径分布在4~25 nm之间,其平均粒径为16.5 nm.荧光光谱结果表明,相比于Cu~(2+),Ca~(2+),Mn~(2+),Co~(2+),Fe~(2+),Ni~(2+),Zn~(2+),Na~(2+)Cd~(2+),Mg~(2+),Pb~(2+),K~+和Ag~+等13种常见金属离子,该碳量子点对Fe~(3+)显示出高选择识别性,且Fe~(3+)浓度在10~60μmol/L之间呈现良好的线性关系,检出限为2μmol/L.     

硝酸辅助合成水溶性绿光碳点及其在pH测量与Fe~(3+)检测中的应用（英文）

以柠檬酸、甲酰胺与浓硝酸为原料合成了绿色荧光碳点(CDs),对其物相、形貌及荧光性能进行了表征,并研究了其在离子检测及荧光标记方面的应用。结果表明:所合成的CDs呈现良好的水溶性;当以360～460 nm波长的光激发时,该CDs发出明亮的绿色荧光,并且发射峰的位置不随激发光波长而改变,其量子产率高达44.2%;同时,该绿光CDs对pH敏感,体系pH值在4.5～8.5范围内时,其归一化荧光强度与pH间有较好的线性关系;此外,该绿光CDs对Fe~(3+)有较好的选择性响应,在0～1 000μmol·L~(-1)范围内,体系的荧光淬灭效率(I0/I)与Fe~(3+)浓度有良好的线性关系,检出限为9.8μmol·L~(-1)。     

三嗪衍生物荧光探针对Zr~(4+),Fe~(3+)和丙酮的识别（英文）

一锅法合成了2,2',2'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三亚胺基)三苯甲酸荧光响应化学传感器(L,H_3TATIB),系统地研究了化合物L对过渡金属离子的识别性能.实验结果显示,在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)水溶液中实现了对Fe~(3+)和Zr~(4+)的识别;化合物L在有机溶剂识别中能够有效地识别丙酮.化合物L对Zr~(4+)和Fe~(3+)的检测限分别为3.60×10~(-6)和1.33×10~(-6)mol/L.实验初步探究了化合物L作为荧光探针对人体尿液和水样中Fe~(3+)离子的识别.