葡萄糖酸碳量子点的合成及其光学性能的研究

以葡萄糖酸为碳源,采用微波法、热解法和水热溶液法合成了水溶性较好的蓝色荧光碳量子点。用透射电镜(TEM)观察其形貌,荧光光谱(FL)和紫外可见光谱(UV)探究其激发和发射光谱,用时间分辨光谱(TRF)测其荧光寿命值。微波和热解法制备的碳量子点粒径在2.5~7.5 nm之间,激发波长为360 nm,发射波长为450 nm,荧光发射依赖激发波长,有三个荧光寿命,表面状态不均一。水热法制备的碳量子点,粒径在3.0~8.5 nm之间,激发波长为350 nm,发射波长为430 nm,荧光发射不依赖激发波长,只有一个荧光寿命值,表面状态均一。水热法合成的碳量子点荧光量子产率高为6.01%,为进一步研究葡萄糖酸制备碳量子点提供参考。     

碳量子点荧光探针的制备及其在苦味酸检测中的应用

以银杏叶为原料,采用水热法制备得到新型荧光碳量子点(CQDs)。该碳量子点的平均粒径为5.5 nm,最大激发波长为335 nm,最大发射波长为418 nm。基于碳量子点荧光光谱与苦味酸(PA)吸收光谱存在部分重叠而发生荧光共振能量转移(FRET),建立了以碳量子点作为荧光探针用于苦味酸检测的新方法。在最佳实验条件下,加入苦味酸前、后的荧光强度比值(I₀/I)与苦味酸浓度(c)在0.2～800μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 5,检出限(LOD)为32 nmol/L。在5、40、80μmol/L加标水平下,实际水样中苦味酸的回收率为98.0%～104%,相对标准偏差(RSD)为1.0%～3.2%。该方法可用于实际样品中苦味酸的灵敏、快速和高效检测。     

基于新疆煤炭的荧光碳量子点的制备与应用研究

本实验以新疆五种不同产地的煤炭为原料,采用酸煮回流法分别制备了五种碳量子点(CQDs)。通过荧光光谱对比分析,巴里坤煤样所制备的CQDs荧光性能最佳。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变化红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV/vis)、荧光光谱(PL)等对巴里坤煤样所制备的CQDs进行进行结构和光学性能的表征。结果表明,制备的CQDs分散性良好,平均尺寸2.3 nm且具有良好的水溶性,在紫外区有很强的吸,可以发出黄色荧光。研究发现,基于微量金属离子对CQDs的猝灭作用,所制备的CQDs可应用于微量金属离子的探测。     

N-(安替比林-4-基)-香豆素-3-甲酰胺的合成及其光学性能

以香豆素-3-甲酰氯和4-氨基安替比林为原料,采用传统加热或无溶剂室温研磨法合成了一种新型的含安替比林基香豆素-酰胺类化合物——N-(安替比林-4-基)-香豆素-3-甲酰胺(3),其结构经1H NMR和FT-IR表征。用UV-Vis和荧光光谱研究了3的光学性能。结果表明:3的λmax位于290 nm,334 nm;在THF中,3的λem位于319 nm(λex=283 nm);固体荧光的最大发射波长位于471 nm(λex=295 nm)。     

新型水溶性多色荧光碳点的制备及细胞成像研究

以鸡蛋清和牛奶分别与葡萄糖进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,通过膜和柱层析分离纯化,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备碳纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团进行表征。将所制备的碳点与小鼠黑色素瘤细胞共孵育,进行细胞成像应用评价。结果表明:制备的两种水溶性荧光碳点平均粒径分别为2.5 nm和4.9 nm,可在紫外灯下发出明亮的荧光,紫外最大吸收波长为250 nm。基于鸡蛋清或牛奶与葡萄糖反应制备的多色荧光碳量子点具有良好水溶性,其荧光光谱最大发射波长分别在410 nm和400 nm处,同时在660~800 nm激发波长范围内具有上转换性质,且荧光发射光谱随着激发光波长的增加发生红移。红外光谱表明存在—COOH、—NH2和—OH基团。细胞成像结果表明,在405 nm或488 nm激光照射下,所制备的碳点在细胞内的荧光成像清晰可见,而且在碳点浓度小于2.5 mg/mL时,均表现出较低的细胞毒性。     

硅硼掺杂碳点的制备及其在血红蛋白传感中的应用

杂原子掺杂是提高碳点荧光性能的有效手段.本研究以柠檬酸(C6 H8 O7)、硼酸(H3 BO3)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为原料,采用微波法一步制备硅和硼掺杂的碳点(SiBCDs);在SiBCDs前驱体中加入聚丙烯酸钠(PAAS),微波法制备了水溶性好、量子产率高的PAAS-SiBCDs.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及红外光谱(FT-IR)对制备的碳点进行了表征.SiBCDs粒径约4~8 nm,PAAS-SiBCDs平均粒径5.2 nm,两者最大激发波长和发射波长分别为350和445 nm,荧光量子产率(QY)分别为20.1%和34.6%.基于血红蛋白对PAAS-SiBCDs的荧光猝灭效应,建立了全血样品中血红蛋白(Hb)的检测方法,线性范围为0.21~5.22μmol/L,检出限为0.06μmol/L(S/N=3).     

多色量子点表面等离子体耦合荧光发射性质

以巯基小分子为配体水相合成CdTe量子点, 通过调节回流时间调控其粒径大小. 由于量子点的宽谱激发特性, 在蓝光(473 nm)或绿光(532 nm)条件下, 纳米金属薄膜表面不同发射波长的CdTe量子点均可被激发而与金属表面等离子体发生耦合相互作用, 从而在棱镜一侧发出高度定向的偏振荧光, 其荧光特性与样品厚度密切相关. 表面等离子体耦合荧光发射法(SPCE)具有波长分辨性质, 不同颜色的量子点在不同角度定向发射, 发射波长越长, 角度越小. 720 nm和630 nm量子点的自由空间发射荧光光谱呈现交叠, 然而, 基于SPCE的波长分辨性质, 我们通过改变检测角度避开光谱重叠, 在棱镜一侧的43o和51o处分别得到了两种量子点的SPCE荧光单峰. 量子点是SPCE在多通路、高通量检测应用中荧光物种的理想选择.     

应用糖基化碳量子点研究甘露糖与致病菌之间的相互作用

以柠檬酸为碳源,通过水热法制备得到荧光碳量子点(CQDs),基于其表面的—COOH,将4-氨基苯基-α-D-吡喃甘露糖苷以共价键的方式固定在CQDs表面,得到甘露糖基化碳量子点(Man-CQDs),并通过荧光竞争法,结合Scatchard方程计算了Man-CQDs与大肠杆菌JM109、大肠杆菌DH5a和沙门氏菌S.123443的结合常数Ka。实验得到CQDs的粒径为26 nm,最大发射波长为445 nm,荧光产率相较于54%硫酸奎宁为76%,Man-CQDs荧光强度与CQDs相比基本保持不变,通过苯酚-硫酸法计算得到Man-CQDs浓度为2.832 mmol/L,Man-CQDs纳米颗粒中甘露糖含量约为40%。根据Man-CQDs、D-Mannose与致病菌竞争结合实验,结合Scatchard模型方程,计算得到Man-CQDs与大肠杆菌JM109的结合常数Ka=2.39×103L/mol,Man-CQDs与沙门氏菌S.123443的结合常数Ka=1.17×105L/mol,Man-CQDs与大肠杆菌DH5a无有效结合。研究结果显示,该方法可用于甘露糖与致病菌非共价结合的结合常数测定,为研究糖与致病菌相互作用提供了参考。     

BaAl12O19:Tb荧光粉的制备及发光性能的研究

以柠檬酸为络合剂,采用溶胶-凝胶法合成BaAl12O19:Tb荧光粉,通过X射线衍射(XRD)和荧光分光光度计对荧光粉的晶体结构和荧光性能进行检测.XRD分析结果表明:采用溶胶-凝胶制备工艺合成BaAl12O19:Tb),在1300℃可以得到BaAl12O19纯相,掺杂浓度在0.5%～5mol%Tb3 均可取代Ba2 得到纯相的Ba1-xAl12O19:Tbx.样品在240 nm波长激发下,有380,415,440,489,543,585和621nm的一系列窄带发射峰,属于Tb3 的5D3-7Fi(i=6,5,4)和5D4-7Fi(j=6,5,4,3)跃迁发射.其中以位于543 nm波长发射峰最强,489nm波长峰次之,其他均较弱.经1300℃晶化2 h,Tb3 的掺杂浓度为2mol%时,得到的荧光粉体发光强度最好.     

三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子泵浦绿色荧光

采用钯催化Heck反应制备了一种新型三苯胺-噁二唑超支化荧光聚合物PI. 用飞秒Ti:sapphire激光研究了PI的三光子和双光子上转换荧光光谱, 激发波长位于近红外区(800~1350 nm). 在1280 nm和80 fs激光激发下, PI的三光子上转换荧光发射波长分别为525 nm(THF), 534 nm(CH2Cl2)和578 nm(DMF). 在800 nm和150 fs激光激发下, PI的双光子上转换荧光发射波长分别为527 nm(THF), 532 nm(CH2Cl2)和573 nm(DMF). 采用非线性透过率法测定荧光聚合物PI的三光子和双光子吸收系数. 系统研究了PI的线性吸收和透过、单光子荧光、荧光寿命、前线轨道能级及热稳定性. 实验结果表明, 三苯胺-噁二唑超支化共轭聚合物的多光子吸收和上转换荧光发射性能比树型分子或线型聚合物更为优异.     

一种聚丙烯酸接枝型荧光纳米粒子的制备、性能及细胞成像

将N-氨基-4-N-甲基哌嗪-1,8-萘酰亚胺(AMN)通过酰胺化反应接枝到聚丙烯酸链上,利用生成的聚合物在水溶液中的自组装, 制备了一种水溶性荧光纳米粒子(PAAMN).采用紫外可见光谱、核磁共振氢谱、透射电镜、动态光散射和荧光光谱方法对PAAMN进行了表征,MTT法检测其细胞相容性,最后用荧光显微镜观察其自身荧光及细胞成像效果.实验结果表明, PAAMN为球状结构,萘酰亚胺荧光团的摩尔取代度为4.1%;在生理pH条件下,以390 nm为激发波长,PAAMN在534 nm处发射较强的荧光,且光稳定性较好;在pH 4.0~10.0范围内,其荧光波长无明显变化,荧光强度随pH值增大而逐渐减小,但pH敏感程度小于AMN.PAAMN具有良好的细胞相容性,能进入细胞,且在~390 nm激发光下发射绿色荧光,可用于细胞成像.     

基于金纳米簇探针的荧光猝灭检测铁离子

以D-色氨酸为保护剂和还原剂, 采用水热法快速制备了具有强荧光的金纳米簇(D-Trp@AuNCs); 以其作为荧光探针, 建立了基于荧光猝灭的选择性高灵敏检测Fe³⁺的传感方法. 利用透射电子显微镜(TEM)、 紫外-可见光谱(UV-Vis)和红外光谱(IR)等手段对制备的金纳米簇进行了表征, 并利用荧光光谱研究了D-Trp@AuNCs的荧光性能. 结果表明, D-Trp@AuNCs具有较好的生物相容性, 其最大激发波长为370 nm, 最大发射波长为460 nm; 向金纳米簇溶液中加入Fe³⁺后, D-Trp@AuNCs的荧光发生明显猝灭, 其猝灭程度与Fe³⁺的浓度在0.3~500.0 μmol/L范围内呈现良好的线性关系, 检出限为33.1 nmol/L(S/N=3). 将该荧光探针用于实际水样中Fe³⁺的检测, 回收率为86.6%~106.5%.     

多色荧光碳点的溶剂回流合成及其复合高分子荧光薄膜的制备研究

以柠檬酸、尿素为前体,用甲苯、丁醇、乙醇、环丁砜等系列不同沸点的溶剂,通过反应条件温和简单的溶剂回流法一步合成了多色荧光碳点(CQDs).对所制备的碳点进行TEM、FT-IR和PL等表征,其中甲苯溶剂回流法制得的碳点荧光性能最优,具有最高的荧光强度和与聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚合物有较好的相容性.其荧光发射峰位于475 nm,颗粒粒径为3~6 nm;采用溶剂蒸发法制成具有红、黄、绿多色荧光的CQDs/PMMA复合荧光薄膜材料,可用于新型高分子聚合物薄膜荧光材料.     

扁豆碳量子点/异硫氰酸荧光素比率荧光探针测定氯诺昔康的研究

以天然生物质扁豆为唯一碳源,一步水热法合成了荧光性能优良、水溶性好的扁豆CQDs（HB－CQDs）。在pH 5.80的HAc－NaAc 缓冲溶液中,该HB－CQDs可与异硫氰酸荧光素（FITC）复合,在λex =326 nm单一波长激发下,HB－CQDs/FITC复合物于400 nm和510 nm处呈现两个独立的荧光峰。MnO?44-的加入可使该两处的荧光信号发生明显猝灭,信号“关闭”;加入氯诺昔康（LNXC）后,510 nm 波长处的信号重新“开启”,荧光恢复;而400 nm处的荧光强度维持不变,由此构建了基于HB－CQDs/FITC双发射比率荧光探针测定LNXC的新方法。实验探讨了MnO?44-对HB－CQDs/FITC探针的荧光猝灭机理。对体系分析特性进行了优化,LNXC在1.0 × 10－7～1.0 × 10－5 mol/L浓度范围内与探针HB－CQDs/FITC于510 nm和400 nm两处的荧光强度比值（I510 nm/400 nm）有良好的线性关系,检出限为9.0 × 10－8 mol/L（3σ/k）。此探针可用于实际样品中LNXC 的测定。     

新型可溶性酞菁的合成和光致发光及电致发光性质

以3(4)-硝基邻苯二腈和对甲氧基苯酚为原料, 经过两步反应合成了α(β)-四(4-甲氧基苯氧基)酞菁锌, 通过谱学方法和元素分析表征了其结构. 比较研究其溶液和旋涂膜的紫外可见光谱、光致发光光谱和固体薄片的光致发光光谱. 并以其旋涂膜为发光层制备了电致发光器件, 研究其电致发光性质. 结果表明, 固态酞菁材料与其溶液的荧光发射波长相比均向长波方向移动了145 nm以上, 而且都有不同程度的宽展. 在固态下β-位取代酞菁荧光发射波长红移的程度比α-位取代酞菁大. 电致发光光谱的发射波长和其旋涂膜的光致发光光谱的发射波长基本一致, 大约在856和862 nm左右. 在固态下酞菁分子排列紧密, 分子间相互作用增强导致了荧光发射波长的巨大红移.     

基于枸杞为原料的碳量子点制备及作为荧光探针高灵敏检测D-青霉胺

以枸杞为原料,一步水热法制备得到具有强烈荧光的碳量子点(CQDs),并基于Cu(Ⅱ)与CQDs形成无辐射复合体,构建了"关-开"型荧光探针用于D-青霉胺(D-PA)的选择性高灵敏检测.在CQDs溶液中加入Cu(Ⅱ)离子后,CQDs的荧光发生淬灭,体系的荧光信号处于"关闭"状态.在D-PA存在下,由于D-PA与Cu(Ⅱ)具有更强的结合力,形成比CQDs-Cu(Ⅱ)复合体更稳定的络合物,将Cu(Ⅱ)从CQDs表面移除下来,使CQDs的荧光得到恢复,体系的荧光信号呈"打开"状态.实验探讨了Cu(Ⅱ)对CQDs荧光淬灭的机理,考察了各种反应条件.在优化的条件下,CQDs探针的荧光恢复程度与D-PA的浓度在0.5~80μmol L~(-1)范围呈良好的线性关系,检出限为0.15μmol L~(-1).应用于人血清中D-PA的检测,回收率为96.7%~105.0%,相对标准偏差小于3.1%,表明该法可应用于人体内D-青霉胺药物的检测和药代动力学研究.     

水溶性吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺荧光树形分子的合成、聚集诱导荧光增强及细胞成像

将具有聚集诱导荧光的4-(2-吡啶乙烯基)-1,8-萘酰亚胺单元通过酰胺化反应连接到聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子上,制备了一种水溶性吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺荧光树形分子PN-PAMAM.结构经核磁共振氢谱、核磁共振碳谱、红外及高分辨质谱表征.吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺树形分子PN-PAMAM具有明显的聚集诱导荧光增强(AIEE)特性.在固体态时的最大荧光发射波长为532 nm,紫外灯下发出黄绿色荧光.在纯水中的最大荧光发射波长为494 nm,荧光量子产率为4.42%.在水含量为60%的水/四氢呋喃混合溶液中,其荧光强度达到最大,荧光发射波长为485 nm,荧光量子产率增大到17.54%.制备了一种负载聚集诱导荧光染料PN-PAMAM的二氧化硅纳米粒子PN-PAMAM/Si O_2,测得该纳米粒子的荧光发射波长为473 nm,粒径约为40 nm.测定了水溶液中树形分子PN-PAMAM与乳腺癌细胞MCF-7共同孵化后的共聚焦荧光成像,得到清晰的蓝场荧光照片.研究表明,吡啶萘酰亚胺-聚酰胺-胺树形分子PN-PAMAM是一种水溶性荧光分子,具有明显的聚集诱导荧光增强特性,可广泛应用于肿瘤定位、生物追踪及纳米材料等重要领域.     

煤基碳量子点荧光猝灭法测定注射液和牛奶样品中卡那霉素

制备了煤基碳量子点(CQDs),此纳米材料具有较高的荧光强度,在激发波长(λex)为370nm时,其发射波长(λem)为495nm。卡那霉素(KANA)对CQDs的荧光具有猝灭效应,并测得其荧光强度的猝灭程序与KANA的浓度在5.0～140.0μmol·L~(-1)之间呈线性关系,KANA的检出限(3s/k)为1.0μmol·L~(-1)。根据进一步试验提出了KANA注射液及牛奶中KANA含量的荧光猝灭测定法。CQDs与KANA反应的最佳条件为:①反应介质为pH 7.5三(羟甲基)氨基甲烷(Tris-HCl)缓冲溶液;②CQDs溶液的加入量为0.5mL;③反应时间为10min。两种样品溶液的制备方法如下:①取KANA注射液5支,混匀后分取0.1mL,加水定容至100.0mL,经滤膜过滤,取滤液作为测定溶液;②取牛奶10.0g,加无水乙醇定容至50.0mL,静置30min后离心,取其上清液为测定溶液。测定时取测定液适量,加入Tris-HCl缓冲溶液和CQDs溶液各0.5mL,加水至5.0mL,按上述条件测定其荧光强度(F),同时测定空白溶液的荧光强度(F0)。经回收试验,测得其回收率在97.0%～104%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在1.2%～2.6%之间。经用高效液相色谱法作比对,两种方法所测得的结果相符。测得KANA注射液样品的KANA测定值为99.6g·L~(-1),与其标示值(100g·L~(-1))相符。     

基于D-果糖合成的碳量子点用于金属离子的检测

以D-果糖为碳源,L-赖氨酸为钝化剂,采用一步微波法成功制备了类球状的荧光碳量子点(CQDs)。借助高分辨电子透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光光谱等手段对样品的结构和光学性能进行表征。结果表明制备了尺寸均一、分散性良好、表面含有丰富含氧基团的发蓝色光的CQDs,其具有激发依赖性。研究结果表明,在pH=3.5的HAc-NaAc缓冲溶液中,稳定性较好的CQDs可用于金属离子Fe~(3+)、Ag~+和Cu~(2+)的检测。     

Yb3+和Er3+共掺的GdAlO3荧光粉体的发光性质研究

采用溶胶-凝胶法制备了Yb3+和Er3+掺杂的GdAlO3荧光粉体.XRD结果表明样品为正交晶系结构.研究了不同波长激发下的室温发射光谱以及上转换发光光谱.结果表明样品在1550 nm处有很强的荧光发射,并且在样品中存在显著的Yb3+到Er3+之间的能量传递过程.980 nm红外光激发下的上转换发光光谱表明样品有绿色和...