水热法一步合成羟基包被的荧光碳点及其应用于金属离子的光传感

通过蜡烛灰在氢氧化钠水溶液中的水热反应,简便合成出粒径为3.1±0.5nm的碳点.所得碳点表面带有大量羟基,具有较好的水溶性、抗光漂白、抗盐以及很低的细胞毒性,且荧光量子产率约5.5%.基于一些金属离子对羟基包被的碳点的荧光猝灭作用可选择性地检测比如Cr3＋,Al3＋,Fe3＋.这是由于这些金属离子极易与碳点表面上的羟基相结合,导致碳点发生聚集作用而使得荧光发生猝灭.实验表明,Cr3＋对碳点的静态猝灭常数为1.03×107M-1,线性范围为1.0～25.0-M,检测限为60nM（3σ）.     

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.     

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。     

基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

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。     

m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂与DNA的相互作用

合成了5种m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂,在对产物结构和表面活性进行分析的基础上,分别采用紫外分光光度法和荧光分光光度法考察了m-6-m型Gemini双季铵盐表面活性剂与DNA的相互作用.结果表明,m-6-m型Gemini表面活性剂的CMC随烷基疏水链的增长呈逐渐下降趋势.几种表面活性剂均没有使DNA的紫外吸收峰发生红移或蓝移现象,说明复合物无嵌插作用或氢键形成,表面活性剂与DNA作用后的吸光度随表面活性剂浓度的增大而增强,当表面活性剂的浓度相同时,吸光度随疏水链的增大而逐渐减弱.Gemini表面活性剂浓度增大导致荧光强度降低,表面活性剂与DNA作用时的猝灭为静态猝灭,随着疏水链长度的增长,荧光猝灭常数降低,表面活性剂与DNA之间的作用力减弱.     

荧光猝灭法研究氧氟沙星与Cu2+的络合

采用荧光猝灭法研究Cu2+与氧氟沙星(OFL)的相互作用特征,考察Cu2+浓度和环境温度对荧光猝灭的影响。结果表明,Cu2+对OFL有明显的荧光猝灭效应,并随Cu2+浓度的增大而增大;环境温度的升高抑制了Cu2+对OFL的荧光猝灭效应,说明两者的表观猝灭可能是以静态猝灭为主。     

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。     

碳量子点同步荧光探针测定Cr(Ⅵ)

以牛血清白蛋白作为碳源,采用一锅法直接酸化合成碳量子点,通过荧光光谱和紫外-可见吸收光谱对其发光性能进行了表征。在p H=7.40的TrisHCl缓冲介质中,用同步荧光法研究了碳量子点与Cr(Ⅵ)之间的相互作用。Cr(Ⅵ)使碳量子点的同步荧光强度降低,加入CTM AB后,体系的同步荧光猝灭值ΔF进一步增大。当Cr(Ⅵ)浓度在2.4×10~(-6)~8.0×10~(-5)mol/L时,体系的同步荧光猝灭值ΔF与Cr(Ⅵ)浓度呈良好的线性关系,方法检出限为8.4×10~(-7)mol/L,相对标准偏差为0.58%(n=5,c=4.0×10~(-5)mol/L)。用该法测定自来水和延河水中的Cr(Ⅵ),结果满意。通过探讨不同温度对猝灭常数的影响以及吸收光谱的变化,确定了碳量子点与Cr(Ⅵ)之间的猝灭机理。     

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。     

N-乙酰基L-半胱氨酸单层保护的金纳米粒子和重金属离子作用的研究

以N-乙酰基-L-半胱氨酸(NAC)为配体,用NaBH4还原HAuCl4制备了Au/NAC物质的量比为1∶3的NAC修饰的金纳米粒子(NAC-AuNPs)。用透射电镜、红外光谱和紫外-可见吸收光谱对其进行了表征,利用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法系统研究了Cu2+、Ag+、Hg2+及Pb2+与NAC-AuNPs的作用。研究结果表明:Ag+和NAC-AuNPs的作用方式是Ag+较牢固地附着在金纳米表面,荧光猝灭以静态猝灭为主;Cu2+和NAC-AuNPs表面的配体发生了作用,荧光猝灭主要为动态猝灭;Hg2+则是部分附着到金纳米表面,荧光猝灭表现为静态猝灭和动态猝灭都存在;Pb2+与金纳米几乎没有作用。并就重金属离子结构与其同金纳米粒子相互作用的关系进行了分析。     

His-CDs@NaTbF4的合成及其在组氨酸检测和肿瘤细胞成像中的应用

以组氨酸功能化碳点为稳定剂水热合成His-CDs@NaTbF_4。所制备的NaTbF_4为六方相晶体,碳点以共价键方式包覆于NaTbF_4表面,粒子尺寸仅为4~6 nm。小尺寸和丰富亲水基团使复合材料易分散于水,形成的分散液具有良好的稳定性。碳点紫外-可见吸收光谱与NaTbF_4的荧光发射光谱有较大程度重叠,且距离极短,因此碳点和NaTbF_4的复合将导致荧光共振能量转移。与单独碳点相比,His-CDs@NaTbF_4的荧光强度增加超过7倍。His-CDs@NaTbF_4可与Cu~(2+)配位而产生明显的荧光猝灭。然而,猝灭的荧光可被组氨酸恢复。基于以上行为,建立了一种"开-关"型组氨酸荧光检测方法。当组氨酸浓度在1.0×10~(-6)~2.0×10~(-4)mol·L~(-1)之间,峰荧光强度随组氨酸浓度增加而线性增大。该方法检出限为3.8×10~(-7) mol·L~(-1),已成功应用于人体尿液中组氨酸检测和Hela细胞成像。     

碱性水溶液中BR-M~(2+)(Zn~(2+),Cu~(2+))体系的光谱性质研究

在室温下的NaOH水溶液中Zn2 + 和Cu2 + 对胆红素 (BR)的荧光性质有显著的影响作用 .前者表现出荧光增强作用 ;后者表现出荧光猝灭作用 .本文进一步探讨了BR与Zn2 + 、Cu2 + 混合液的荧光和紫外可见光谱性质 .结果显示 ,当溶液中维持足够的Zn2 + 浓度时 ,Cu2 + 的荧光猝灭作用可受到有效抑制 ;在BR -Zn -Cu体系中Zn2 +优先于Cu2 + 与BR作用     

荧光碳点与小檗碱类药物的作用及盐酸药根碱的选择性测定

荧光碳点因具有良好的生物相容性和抗光漂白等性质而广受关注.本文报道以血晶素为碳源、在氢氧化钠溶液中水热合成新的碳点,并且对其与小檗碱类生物碱的作用进行了深入探讨.研究发现,该方法制备的荧光碳点粒径分布于2~5 nm之间,具有激发光波长依赖的荧光,且该荧光可被小檗碱类生物碱猝灭.进一步研究其作用机理得知,碳点荧光猝灭源于小檗碱类化合物的吸收作用.其中药根碱猝灭碳点荧光同时可使发射峰红移,且其红移程度与药根碱浓度对数值在2.30~414?mol/L范围内呈良好的线性关系,检测限为1.06?mol/L.     

CdTe量子点作为荧光探针测定水环境中微量镉离子

利用CdTe量子点(QDs)和乙二胺四乙酸(EDTA)构建的纳米探针,建立了一种能快速灵敏检测Cd2+的新方法。利用EDTA溶液与Cd2+的络合作用对QDs的表面进行化学蚀刻,在QDs表面形成了Cd2+的空腔,这些表面缺陷使得QDs荧光猝灭,而继续加入Cd2+后,新加入的Cd2+能够迅速补位空腔修复表面缺陷,使得QDs的荧光恢复。在最佳的实验条件下,当Cd2+浓度在3.3×10-9~6.7×10-6mol/L范围时,QDs恢复的荧光强度与Cd2+浓度之间呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-9mol/L(S/N=3)。此外,相对于其他金属离子,该荧光探针对Cd2+具有高选择性,并且将其用于实际水样中Cd2+含量的检测,结果令人满意。     

醇对水中DDAHPS分子聚集行为的影响

分别用稳态荧光猝灭技术和时间分辨荧光方法研究醇对两性表面活性剂 (十二烷基羟基磺化甜菜碱 ,DDAHPS)在水中聚集行为的影响 .结果表明 :在 4.0 0× 1 0 - 2 mol·L- 1DDAHPS水溶液中 ,随着正丁醇浓度的逐渐增大 ,表面活性剂的聚集数 (N)逐渐降低 .恒定醇的浓度为 2 .1 4× 1 0 - 2mol·L- 1时 ,醇碳链越长 ,N值越大 .与无醇体系相比 ,正丙醇和正丁醇使N值变小 ,正戊醇、正己醇和正庚醇使N值变大 .本文同时还测定了醇对微环境的极性 ,芘的荧光寿命及胶束内芘的激基缔合物形成效率的影响 .     

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.     

CdTe纳米荧光探针的合成及其与DNA的相互作用

以巯基丙酸(RSH)为稳定剂,采用水相法合成了功能性CdTe纳米晶,并通过X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对其粒度和形貌进行表征。建立了一种以水溶性CdTe量子点作为荧光探针测定DNA的方法,当DNA浓度为0.2~40μmol.dm-3时,荧光强度与DNA浓度呈良好的线性关系,检测限为80nmol.dm-3,11次重复测定含有5.6μmol.dm-3的小牛胸ctDNA得到的相对标准偏差为3.4%。考察了CdTe量子点浓度、pH值、温度及作用时间等因素对DNA荧光强度的影响。研究发现CdTe纳米粒子与DNA之间存在强烈的相互作用,量子点的荧光猝灭与DNA浓度呈线性关系;作用机理研究表明,CdTe纳米粒子与DNA之间存在静电相互作用,且DNA对CdTe纳米粒子的猝灭为动态猝灭过程。     

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%。     

染料分子吸附在正、负电性纳米银上的荧光增强及荧光猝灭现象

制备了两种不同表面电性的胶态纳米银,选取阴离子型染料分子荧光素钠、既有阴离子基团又有阳离子的染料分子罗丹明B,研究其在两种纳米银表面的荧光增强及荧光猝灭现象.当罗丹明B(RhB)分子分别吸附在这两种纳米银上时,对负电性纳米银,观察到荧光猝灭、荧光峰红移现象,且在分子的浓度适当时,加入KBr可获得较强的表面增强拉曼光谱;在正电性纳米银上,当分子的浓度较大时观察到荧光猝灭,当分子的浓度较小时观察到荧光增强.而当荧光素钠分子( FS)分别吸附在这两种纳米银上时,在负电性纳米银,观察到荧光猝灭;在正电性纳米银上观察荧光急剧增强现象.从分子的结构及纳米银表面局域场增强或无辐射通道的增加对增强和猝灭的原因作了讨论.