枫树叶荧光碳量子点的合成及其传感性能研究

以枫树叶为原料,硼氢化钠为还原剂,利用水热法合成了一种新型的荧光碳量子点CQDs-fsy。利用XRD,TEM和FT-IR对碳量子点的结构进行了表征,利用紫外和荧光光谱仪研究了该碳量子点的光学性质,该荧光碳点的荧光量子产率为5.60%,最大激发波长为348nm,最大发射波长为428 nm。该碳点具有规则的球形分散结构;平均粒径为5~10 nm;表面富含羧基,氨基和羟基官能团;该碳点在水溶液中对Hg~(2+)具有专一识别能力,线性范围为5.00×10~(-7)~1.55×10~(-5)mol/L,线性方程为y=-10.37 x+337.24,R~2=0.996,检出限为2.01×10~(-8)mol/L。     

近红外Cu2+比率荧光探针合成及其细胞成像

基于罗丹明染料和菁染料衍生物,设计合成了一种新型近红外比率Cu~(2+)荧光探针(RCy7)。通过核磁共振和质谱对其结构进行了表征。详细研究了该荧光探针对Cu~(2+)的光学识别性能。在体积比为1∶1的乙腈/Tris-HCl(20 mmol/L,pH=7.2)缓冲溶液中,探针RCy7显蓝色且在722 nm波长处有较强的荧光发射峰,随着Cu~(2+)的加入,探针在722 nm波长处的最大发射峰蓝移到577 nm,溶液颜色也从蓝色变为粉红色。该探针对Cu~(2+)的识别具有高选择性,而且可在较宽的pH(5.5～11.3)范围内实现对Cu~(2+)的检测。Cu~(2+)的浓度在0～1.0×10~(-5) mol/L范围内与探针的荧光强度比值(I_(577)/I_(722))呈良好的线性关系,相关系数R~2=0.9928,检出限为1.09×10~(-8) mol/L。此外,探针RCy7具有良好的细胞膜透性,被成功地用于活HeLa细胞中Cu~(2+)的荧光成像。     

双罗丹明类衍生物荧光探针的合成及对Cu~(2+)的识别

设计并合成了一种可检测Cu~(2+)的新双罗丹明类衍生物荧光增强型分子探针(RG1),并用核磁和高分辨质谱(HRMS)对其结构进行了表征。通过紫外-可见光谱和荧光光谱研究了该荧光分子探针对Cu~(2+)的识别性能,结果表明:在体积比为1∶1的乙腈-水(10mmol/L Tris-HCl,pH=7.2)溶液体系中,探针RG1本身无色且荧光很弱,加入Cu~(2+)后,探针在553nm处出现强的荧光发射峰,溶液颜色从无色变为粉红色,对Cu~(2+)表现出好的选择性。此外,该探针可在较宽的pH范围(5~10)内直接检测Cu~(2+)的浓度。结果表明,Cu~(2+)浓度在3.0×10~(-6)~1.5×10~(-5)mol/L范围内与探针的荧光强度呈良好的线性关系,Cu~(2+)检出限为3.31×10~(-7)mol/L。同时对河水进行加标回收实验,得到了良好的回收率。     

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。     

一种基于联二萘酚衍生物的荧光探针对铜离子的荧光识别

合成了一种基于联二萘酚结构的荧光探针L并表征了其结构。在CH_3OH/H_2O(HEPES 10 mmol/L,1/1,V/V,pH 7.4)溶液中,探针L对Cu~(2+)表现出高度的选择性识别作用,并具有较强的抗干扰能力。在Cu~(2+)浓度0~50μmol/L范围内,探针L在378 nm处的荧光强度与Cu~(2+)浓度呈现良好的线性关系(R~2=0.9983)。L与Cu~(2+)的结合比为1:1,L对Cu~(2+)的检出限为1.32×10~(-6)mol/L,适用于在近中性及碱性条件下对铜离子的检测。     

二茂铁巯基化合物/金纳米粒子/还原石墨烯修饰电化学传感器检测Cu~(2+)

通过Hummer法进一步还原合成还原石墨烯(RGO),Shifft碱反应合成新型二茂铁巯基化合物(FcSH)。利用还原石墨烯吸附性将石墨烯修饰在玻碳电极(GCE)上,在石墨烯表面电沉积金纳米粒子(AuNPs),通过自组装制备还原石墨烯和二茂铁巯基修饰电化学传感器(FcSH/AuNPs/RGO/GCE),该电化学传感器具有大的比表面积和富电子性能。实验显示,在0.01 mol/L HCl中,富集时间为180s,Cu~(2+)浓度在1.0×10~(-12)~1.0×10~(-11)mol/L与1.0×10~(-11)~1.0×10~(-10)mol/L范围内与方波伏安峰电流分别呈现良好的线性关系,检出限为0.94×10~(-12)mol/L。该电化学传感器对Cu~(2+)的检测表现出较好的选择性、高的稳定性和灵敏性,可用于环境中痕量Cu~(2+)的测定。     

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%。     

基于咔唑-席夫碱的高选择性裸眼和荧光识别Cu~(2+)的探针

合成了一种新型基于咔唑-席夫碱识别Cu~(2+)的荧光探针L.利用紫外-可见和荧光光谱研究了探针L对阳离子的识别性能.实验结果显示,当加入Cu~(2+)时,探针L的CH_3CN溶液显示出明显的颜色变化,由黄色变为无色.这表明,利用探针L可裸眼识别Cu~(2+).通过荧光光谱分析实验发现,在CH_3CN溶剂中,探针L对Cu~(2+)具有较高的选择性和灵敏度,其荧光强度随着Cu~(2+)的浓度增大而逐渐增强,不受其它金属离子影响,抗干扰能力强.探针L与Cu~(2+)的结合常数为1.38×10~4 L/mol,检测限为2.34×10~(-7) mol/L,低于世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中Cu~(2+)的最大含量20mmol/L.探针L在检测环境中的Cu~(2+)含量方面具有潜在应用价值.     

二甲基姜黄素对Fe~(3+)的选择性识别研究

以姜黄素和碘甲烷为原料,一步合成了二甲基姜黄素分子探针L,其结构经X-射线单晶衍射、~1H NMR,~(13)C NMR和ESI-MS等分析手段确证。该化合物晶体属单斜晶系,空间群C2/c,晶胞参数:a=22.317(6)nm,b=8.703 8(19)nm,c=23.039(5)nm,β=93.378(10)°,V=4 467.4(18)nm3,Z=4,Dc=1.206 g·cm-3,F(000)=1 720,μ(MoKα)=0.088 mm-1,R=0.080 9,ωR=0.216 3。探针L在甲醇-水溶液(体积比9∶1,Tris-HCl缓冲溶液,p H 7.2)中对Fe~(3+)具有选择性识别和较强的抗干扰能力。通过紫外滴定以及质谱确证探针L与Fe~(3+)形成1∶1配合物,结合常数(K)为1.089×106L/mol。该识别体系在Fe~(3+)浓度为5.5×10-6~3×10~(-5)mol/L范围内具有较好的线性关系(r2=0.997 8),检出限为2.2×10~(-6)mol/L。     

基于铜离子与DNA相互作用的铜离子检测

利用铜离子(Cu~(2+))可与DNA分子中的碱基相互作用形成络合物的性质,将Cu~(2+)富集在DNA修饰电极表面,进而采用微分脉冲伏安法(DPV)实现了铜离子的检测.此外,由于乙二胺四乙酸(EDTA)对Cu~(2+)具有更强的络合能力,富集于DNA修饰电极表面的Cu~(2+)很容易被洗脱液中的EDTA络合,从而实现修饰电极的再生和重复利用.实验结果表明,在最佳实验条件下,Cu~(2+)浓度在2.0×10-6~1.0×10-5mol/L和2.0×10-5~1.0×10-4mol/L范围内与其相对还原峰电流强度(I-I0)呈良好的线性关系,且该传感器简单、稳定,可循环使用.     

RhB/Chitosan/SiO_2荧光纳米粒子的制备及Cu~(2+)检测应用

采用反相微乳液法合成了Chitosan/SiO_2纳米粒子,通过振荡组装将荧光染料罗丹明B(RhB)固定于该纳米粒子上,制备成RhB/Chitosan/SiO_2纳米粒子。基于Cu~(2+)对Rh B/Chitosan/SiO_2纳米粒子的荧光猝灭作用建立了定量测定Cu~(2+)的荧光分析方法,探讨了测定机理,优化了实验条件。在优化条件下,Cu~(2+)浓度与体系荧光猝灭值在2. 4×10~(-7)～2. 5×10~(-5)mol/L范围内呈线性关系,线性方程ΔF=2. 98×10~7c+612. 11(r=0. 997),检出限为0. 22μmol/L (3s/k),方法用于延河水中Cu~(2+)的测定,加标回收率为98. 7%～103. 3%。     

罗丹明类比色探针的合成及在Cu~(2+)检测中的应用

以4-硝基水杨醛和罗丹明B酰肼通过缩合反应合成了探针分子Rb NS。在50%(V/V)的乙腈-水溶液中,加入Cu~(2+)后探针溶液由无色变为粉红色,554 nm处的吸收强度显著增强。罗丹明探针在Cu~(2+)诱导下螺内酰胺结构开环,并形成1:1的络合物。在Rb NS-Cu~(2+)络合物溶液中加入S~(2-),溶液粉红色褪去,表明Rb NS对Cu~(2+)的识别过程是可逆的。在实际水体样品中,探针Rb NS对Cu~(2+)的检出限为1.16×10~(-6)mol/L。     

MgAl水滑石和纳米Fe_2O_3复合膜修饰玻碳电极检测Cd~(2+)

采用沉淀法合成了镁铝水滑石和纳米Fe_2O_3,进行了XRD和IR表征.将两者按一定比例混合,制备成修饰的玻碳电极.采用示差脉冲伏安法详细研究了Cd~(2+)在修饰玻碳电极上的电化学响应行为,并对各种实验影响因素进行了优化.结果表明,在0.2 mol/L且pH=6.0的磷酸盐缓冲溶液中,当MgAl-HT与Fe_2O_3质量比为2∶1,制膜的滴涂量为9μL时,1×10~(-6)mol/L的Cd~(2+)在-1.0 V富集1.5 min后,进行电化学扫描,Cd~(2+)在-0.82 V附近出现一灵敏尖锐的溶出峰,溶出峰电流与其浓度在2×10~(-10)~2×10~(-8)mol/L范围内呈良好线性关系,检出限为1.0×10~(-10)mol/L,表明复合膜修饰玻碳电极检测镉离子效果很好.     

高灵敏度二维光子晶体水凝胶Cu~(2+)传感器

以聚苯乙烯二维光子晶体阵列为模板,戊二醛为交联剂,制备了聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA 2DPCH),再以巯基乙酸为酯化剂,通过聚乙烯醇(PVA)的巯基化改性,得到巯基化聚乙烯醇二维光子晶体水凝胶(PVA-SH 2DPCH).利用德拜环法,研究了PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)的响应行为.结果表明,PVA-SH 2DPCH对Cu~(2+)具有超灵敏响应,在Cu~(2+)溶液中,凝胶收缩,其德拜环直径(D)随Cu~(2+)浓度的增大而增大,当Cu~(2+)浓度由0增加至10-15 mol/L时,其德拜环直径即可增加0.45 cm,当浓度继续增大到10~(-7) mol/L时,其德拜环直径(ΔD)可增加0.85 cm.当Cu~(2+)浓度在10~(-15)～10~(-7) mol/L范围内时,PVA-SH2DPCH的德拜环直径变化(ΔD)与Cu~(2+)浓度(c)呈线性关系,其线性回归方程为ΔD=1.195+0.0493×logc,(ΔD, cm;c, mol/L),R~2=0.99899.以制备的PVA-SH 2DPCH为Cu~(2+)传感器,利用德拜环法表征溶液中Cu~(2+)的浓度,方法简单快速兼具无标记、可视化检测的特点,为现场实时检测Cu~(2+)提供了可能.     

柠檬酸修饰荧光碳点的合成及对中草药总黄酮的检测

以甘露糖为原料,采用热解法制备了荧光碳点,加入柠檬酸修饰碳点。用荧光、红外及紫外光谱表征了碳点性质,透射电镜(TEM)观察了碳点的形貌特征。结果表明,荧光激发和发射波长分别为381nm/475nm,荧光量子产率为0.89,碳点平均直径为2.9nm,红外(IR)光谱表明碳点表面有羧基和羟基等活性官能团。由于芦丁对荧光碳点具有选择性猝灭作用,可以用于样品中芦丁的分析检测。在pH=6反应条件下,方法用于中草药总黄酮测定,其线性范围为5.6×10~(-8)~6.0×10~(-5)mol·L~(-1),检出限为4.6×10~(-9)mol·L~(-1),回收率在98%~105%之间。     

基于碳量子点修饰纳米硅胶荧光猝灭-恢复测定粮食样品中还原型谷胱甘肽

制备了碳量子点修饰硅胶(Si O_2@CDs),经过Cu~(2+)处理后,根据Si O_2@CDs荧光强度恢复程度与还原型谷胱甘肽(GSH)成正比的现象,建立了基于Si O_2@CDs荧光猝灭-恢复测定GSH的新方法.考察了溶液p H值和反应时间对检测体系的影响.在最佳的实验条件下,GSH浓度在0.2×10~(-6)~8.0×10~(-6)mol/L范围内与Si O_2@CDs的荧光恢复程度呈良好线性,检出限(3σ)为0.03×10~(-6)mol/L.用于粮食样品中GSH的检测,回收率在90.0%~115.2%之间.     

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.     

水杨醛异烟酰腙Cu~(2+)荧光探针的研究

由异烟肼与水杨醛缩合得到水杨醛异烟酰腙荧光探针A,荧光光谱和紫外可见光谱实验表明:荧光探针A是一种选择性高、灵敏度好的Cu~(2+)荧光探针。在4~20μmol/L范围内,Cu~(2+)的浓度与荧光探针A(10μmol/L)的荧光强度之间呈较好的线性关系,检出限为11.2μg/L。Job实验表明:Cu~(2+)与荧光探针A的络合比为1∶2,结合常数为2.92×109L/mol。     

钙黄绿素-Cu~(2+)体系荧光恢复测定水样中H_2S

建立了钙黄绿素-Cu~(2+)体系荧光恢复法测定水样中痕量H_2S的新方法。在p H8.0的Na_2HPO_4-Na H_2PO_4缓冲溶液中,以472 nm为激发波长,510 nm为发射波长,运用标准曲线法测定水样中的H_2S含量,并进行精密度、加标回收率及稳定性实验的评价。线性范围为3.2×10~(-6)~2.3×10~(-5)mol/L,相关系数r为0.9978,检出限为1.1×10~(-6)mol/L,RSD为1.7%,平均回收率为106.9%。     

基于CdTe量子点的荧光猝灭-恢复法测定L-半胱氨酸

以巯基乙酸为稳定剂,合成了水溶性CdTe量子点(QDs),基于Ni~(2+)存在下,利用CdTe QDs荧光猝灭-恢复技术,建立了测定L-半胱氨酸的新方法。考察了缓冲溶液pH及Ni~(2+)浓度等对测定的影响。在pH=10.0的硼砂缓冲溶液中,Ni~(2+)浓度为40μmol/L条件下,L-半胱氨酸浓度在6.0×10~(-6)~5.0×10~(-5) mol/L范围内与量子点荧光恢复程度呈良好的线性关系,相关系数为0.9990,方法的检出限为2.1×10~(-6) mol/L。该方法应用于果汁和蜂蜜样品中L-半胱氨酸的检测,结果满意。