野酸枣氮掺杂荧光碳量子点高灵敏检测Hg2+

以天然产物野酸枣和色氨酸为原料,通过水热法一步合成量子产率为16.9%的氮掺杂荧光碳量子点。该碳量子点具有良好的水溶性和耐光性,在高盐环境中也呈现出了较高的稳定性。应用荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对碳量子点进行了表征。此外,Hg^2+能够有效地猝灭碳量子点的荧光,猝灭机理为电子转移的动态猝灭。基于此,可将碳量子点作为荧光探针检测Hg^2+。方法对Hg^2+的检测范围为1~50 nmol/L,检出限为0.26 nmol/L,能够应用于实际水样中Hg2+含量的测定。     

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。     

氮硫掺杂荧光碳量子点对水中汞离子的检测

基于Hg2+对碳量子点的荧光猝灭机制,建立了氮硫掺杂荧光碳量子点对水中Hg2+的快速检测方法。以柠檬酸钠、废水和二硫化四甲基秋兰姆作为碳、氮和硫源,通过一步水热法合成荧光碳量子点（CQDs）。考察了其光谱性质及pH值、反应时间、组分含量对荧光强度的影响,在其对Hg2+的检测过程中进一步考察荧光猝灭与反应时间、pH值的关系,并对猝灭反应动力学机理进行了分析。实验结果表明,Hg2+对CQDs的荧光猝灭反应快速,且溶液pH 7.0时荧光猝灭效果最优;荧光CQDs对Hg2+的荧光响应具有很好的选择性和抗干扰能力。在优化条件下,基于荧光CQDs的检测方法对Hg2+的检出限为0.95 μg/L,线性范围为1～6 μg/L。以地表水考察该方法的准确性,水样的加标回收率为100%～126%,相对标准偏差（RSD）为0.31%～3.9%。该方法适合于废水中Hg2+的现场、快速、便捷检测。     

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.     

微波法碳量子点制备及用作盐酸雷尼替丁的探针

以抗坏血酸为碳源,采用微波法合成的稳定性高,水溶性好的发光碳量子点。在pH 5.00的B-R的缓冲溶液中,基于盐酸雷尼替丁对碳量子点的荧光猝灭作用,建立了一种检测盐酸雷尼替丁的新方法。实验发现,盐酸雷尼替丁浓度在1.0~7.0μmol/L和0.1~1.0μmol/L范围内与碳量子点的荧光猝灭强度呈现良好的线性关系,检出限为71 nmol/L。方法用于胶囊及血样中盐酸雷尼替丁含量的测定,其回收率分别为96.4%~99.0%和96.0~106.0%。     

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。     

CdS/ZnS-CdTe量子点间荧光共振能量转移测定痕量汞

研究了CdS/ZnS核壳型量子点为能量给体,CdTe量子点为能量受体的荧光共振能量转移机理,及其在超痕量汞测定中的应用。实验表明在十二烷基苯磺酸钠存在下,于pH 7.8的硼酸-硼酸钠缓冲液,CdS/ZnS与CdTe量子点之间能发生有效的能量转移。探讨了CdS/ZnS与CdTe量子点间能量转移机理。实验结果表明:Hg2+的加入能使CdS/ZnS-CdTe体系发生荧光猝灭,且Hg2+的浓度与体系荧光猝灭强度在一定范围内有良好的线性,据此建立了CdS/ZnSCdTe-Hg2+体系测定超痕量Hg2+的方法。在优化条件下,Hg2+的线性范围为2.0×10-10~2.0×10-8g/L,检出限为6.67×10-11g/L(n=11)。方法应用于水样中Hg2+的测定,其RSD≤4.1%(n=6),回收率为97.2%~99.8%。     

菜花碳量子点的一步合成及其与塞克硝唑的相互作用

以菜花为碳源,通过一步水热法合成了绿色荧光碳量子点,通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、红外光谱对其发光特性进行了研究,测定了其荧光寿命及量子产率。研究发现,塞克硝唑对该碳量子点荧光具有明显的猝灭作用,在pH 7.10的Tris-HCl缓冲溶液中,碳量子点的荧光猝灭强度与塞克硝唑浓度在7.0×10~(-7)~3.0×10~(-5)mol/L范围内呈线性,相关系数为0.9991,方法检出限为1.9×10~(-7)mol/L。该方法用于样品中塞克硝唑的测定,回收率为98.8%~101.5%。通过荧光寿命和吸收光谱的变化以及温度对猝灭常数的影响,确定该碳量子点与塞克硝唑的猝灭机理为动态猝灭。     

基于碳量子点荧光分光光度法检测叶酸

在pH 7.3磷酸盐缓冲介质中,通过静电作用,叶酸能猝灭碳量子点在384 nm处的荧光。其猝灭的荧光信号强度与叶酸浓度呈一定线性关系,据此建立了检测叶酸的荧光分光光度法。线性范围为0.025~2.0μmol/L,相关系数为0.9947,检出限为2.5 nmol/L。表征了体系的荧光光谱,吸收光谱及荧光寿命,探讨了体系的反应机理,优化了实验条件。本方法用于模拟血清中叶酸含量的检测,加标回收率为97.3%~101.6%,RSD≤4.9%。     

新型水溶性咪唑基硅量子点制备及用于果蔬中痕量铜的荧光检测

硅量子点因其极佳的亲生物性和光学性能成为纳米材料新宠,但传统硅量子点水溶性差限制了它的广泛应用。本实验以三甲基硅咪唑为硅前驱体采用水热法制备水溶性咪唑基硅量子点。相对于硼氢化钠、抗坏血酸、牛血清蛋白、半胱氨酸和柠檬酸,柠檬酸钠作为还原剂和稳定剂制得的硅量子点荧光发射最强。合成反应于220℃下可在2 h内完成,所制备的硅量子点水溶性好,平均粒径为2.6 nm,红外分析证实其表面存在游离的咪唑基。研究表明,硅量子点能与铜离子相互作用导致荧光强度的明显下降。考察不同温度下Cu2+对硅量子点荧光的猝灭行为,发现荧光猝灭程度随温度升高而增大。这说明荧光下降属于静态猝灭,即Cu2+与硅量子点上的咪唑基作用形成稳定配合物。此外,共振光散射分析还揭示荧光猝灭过程伴随着粒子团聚。基于硅量子点的荧光猝灭行为,建立了痕量铜的荧光检测方法。当Cu2+浓度在0.04~2400μmol/L之间,硅量子点的荧光强度随Cu2+浓度的增加而线性下降,检出限(S/N=3)达1.29×10-8 mol/L。本方法具有高的灵敏度、选择性和重现性,已应用于果蔬中痕量铜的荧光检测。     

一种荧光探针检测水溶液中碘离子

本文选用无水柠檬酸和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷,利用水热法制得碳量子点,此碳量子点发蓝光,激发波长和发射波长分别为370 nm、466 nm。由于碘的重原子效应和碘离子易于给出电子的能力,当碳量子点在水溶液中遇到碘离子时会发生荧光猝灭,通过测量荧光寿命,发现碳量子点和碘离子之间存在动态猝灭效应。利用这一特性,建立一种选择性检测水溶液中碘离子的荧光探针。优化分散溶剂对碳量子点荧光强度的影响,以及响应时间和溶液pH值对猝灭效率的影响。在最优实验条件下:荧光变化值(F_0-F)与碘离子浓度的对数呈线性,线性方程为Y=427.60X+646.88,R~2=0.9945,碘离子浓度的线性范围为5×10~(-7)～5×10~(-4)mol/L,检出限为3.2×10~(-8) mol/L。选用三个浓度加标检测自来水样时,回收率范围为101%～105%。     

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。     

碳量子点荧光传感法测定牛奶中的三聚氰胺

基于碳量子点溶液荧光被汞离子猝灭后加入三聚氰胺又能恢复荧光的特性建立了一种测定三聚氰胺的简易方法。研究了碳量子点、碳量子点-Hg~(2+)和碳量子点-Hg~(2+)-三聚氰胺体系的Zeta电位,提出了该测试体系荧光猝灭与恢复是由碳量子点表面电荷改变引起的机理。研究了碳量子点浓度、猝灭剂汞离子用量、溶液pH、反应时间等因素对测定体系荧光猝灭与恢复的影响,确定了最佳测定条件。在最佳测定条件下,三聚氰胺在0.05~4.0μg/mL浓度范围内与体系荧光恢复程度呈线性关系,其线性方程为:y=1.135+0.9673c,线性相关系数R~2=0.9966,检出限为0.01μg/mL,能满足实际样品中三聚氰胺检测的要求。     

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.     

碳量子点荧光探针测定痕量镉

以微波法合成的碳量子点为荧光探针,建立了测定Cd2+的荧光猝灭法。在pH 4.0的乙酸-乙酸钠缓冲溶液中,体系荧光猝灭强度和Cd2+浓度呈线性关系,线性回归方程为ΔF=0.1598ρ+8.1781,相关系数为0.9982,线性范围为1.0~500μg/L,检出限为0.5μg/L,相对标准偏差为1.3%,回收率为98.6%~101.6%。方法已用于环境水中痕量Cd的测定。     

一种用于水样检测的快速汞离子荧光传感器

在440 nm激发波长下,核黄素水溶液在525 nm处能够产生荧光,汞离子(Hg2+)存在时其荧光被猝灭,基于此开发了一种用于水样中Hg2+浓度快速检测的荧光传感器。该传感器对Hg2+的检测线性范围是50 nmol/L～50μmol/L,检出限是8.0 nmol/L,响应迅速(约1 min),对其他金属离子具有很好的选择性,将其应用于湖水中Hg2+检测结果满意。     

氮掺杂石墨烯量子点用于定量分析牛血清白蛋白的含量

合成了氮掺杂石墨烯量子点,并基于茜素红-氮掺杂石墨烯量子点之间的相互作用形成氢键复合物,茜素红可以对所合成的氮掺杂石墨烯量子点产生明显的荧光猝灭作用(荧光关),氮掺杂石墨烯量子点荧光强度的变化(F0/F)与茜素红浓度(2.78~23.59 nmol/L)具有良好的线性关系,检出限为1.24 nmol/L;继续向该溶液中加入牛血清白蛋白,会使原已发生荧光猝灭的氮掺杂石墨烯量子点溶液的荧光发射强度得以恢复(荧光开),且荧光发射强度的恢复与牛血清白蛋白浓度(0.1~0.375 g/L)之间具有良好的线性关系,检出限为0.011 g/L。此外,该"关-开"荧光检测体系被用来定量分析人尿液中的牛血清白蛋白含量,方法已用于实际尿液样品的定量分析。     

绿色荧光碳点的制备及其在铜检测中的应用

以D-葡萄糖和L-天冬酰胺为原料,通过热解法制备得到绿色荧光碳点。该碳点在Cu2+存在下,碳点荧光发生显著猝灭。基于此,建立了一种可选择性检测Cu2+的方法,在1.0~20.0μmol/L线性范围内对Cu2+呈现良好的响应,检出限为6.3 nmol/L。通过标准加入法将其用于实际水样中Cu2+的检测,回收率为95.2%~105.0%,该碳点可以应用在环境水样中Cu2+的检测。此外,为充分利用该碳点较低的细胞毒性和良好的生物相容性等优点,通过荧光共聚焦成像技术将其成功用于细胞中Cu2+的可视化检测,进一步拓宽了碳点的应用领域。     

基于铜掺杂碳纳米点荧光测定炭疽生物标志物

以柠檬酸、乙二胺为前体,硫酸铜为金属掺杂剂,采用一步水热法制备了一种高荧光量子产率的水溶性铜掺杂碳纳米点(Cu-CDs)。根据2,6-吡啶二甲酸(DPA)与碳纳米点的强螯合作用建立了铜掺杂碳纳米点荧光猝灭测定炭疽生物标志物DPA的新方法。在最佳实验条件下,DPA在5～100 nmol/L(r~2=0.994 1)和150～400 nmol/L(r~2=0.997 6)浓度范围内与Cu-CDs的荧光猝灭率呈良好的线性关系,检出限为2.3 nmol/L。该分析方法成本低、专属性强、灵敏度高、操作简便,在炭疽生物标志物检测方面具有良好的应用前景。     

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。