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。     

可视化辅助碳点荧光比色法检测水中痕量汞离子

利用巯基功能化碳点(M-CDs)构建用于检测水中Hg^2+的荧光探针。红外光谱证实M-CDs被巯基(-SH)成功修饰,透射电镜显示M-CDs的平均粒径约为4.88 nm。XRD晶型表征显示M-CDs具有类石墨烯结构。由于银硫醇盐的团聚作用,M-CDs溶液中加入Ag^+可快速形成M-CDs/Ag的棕色沉淀,并引起M-CDs的荧光猝灭。用PBS缓冲液(0.01 mol/L,pH 7.4)溶解沉淀物而形成检测Hg^2+的荧光传感器。在传感体系中加入Hg^2+后,M-CDs荧光明显恢复。在Hg^2+浓度为0.01~0.55 nmol/L范围内,检测体系荧光恢复强度与Hg^2+浓度成良好线性关系,检测限(LOD,3σ/k)4.2 pmol/L。该探针对Hg^2+表现出良好的选择性,同时可以通过可视化辅助判断探针的选择性。该传感器可用于对实际水样的检测,为Hg^2+污染监测提供技术依据。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

溶剂热插层法制备荧光石墨相氮化碳量子点及其在Fe3+检测中的应用

利用溶剂热法, 基于氢氧化钾的插层作用制备了荧光氮化碳量子点(g-C₃N₄ QDs). 所获得的氮化碳量子点具有良好的水溶性和荧光稳定性. 透射电子显微镜(TEM)照片显示, 氮化碳量子点的粒径约为2.3 nm; X射线光电子能谱(XPS)和红外光谱(FTIR)结果表明, 氮化碳量子点表面存在大量的亲水基团; 荧光发射光谱(PL)结果表明, 氮化碳量子点具有激发波长依赖性. 基于三价铁离子(Fe³⁺)对荧光氮化碳量子点荧光的猝灭现象, 构建了一种用于检测Fe³⁺的荧光传感器, 在Fe³⁺浓度为5~100 μmol/L范围内, 检测体系表现出良好的线性关系, 检出限约为0.5 μmol/L, 实现了对Fe³⁺的高效、 灵敏、 选择性检测.     

蛋白胨碳量子点“关-开”型荧光探针检测食品中草酸

采用水热法,使用碳源蛋白胨制得荧光碳量子点（CQDs）。使用透射电镜、X射线光电子能谱（XPS）和红外光谱对其进行了表征。该CQDs溶液的荧光能够被Cu²⁺猝灭,草酸能够使CQDs的荧光恢复。据此建立了碳量子点“关-开”型荧光探针测定草酸的新方法。荧光恢复程度与草酸浓度在8～65μg/mL范围内呈线性关系,检出限为1.8μg/mL。通过紫外光谱、荧光光谱和荧光寿命探究了CQDs对草酸的荧光响应机理。Cu²⁺能够对CQDs的荧光产生动态猝灭,C₂O₄^2-与Cu²⁺结合,减少了溶液中游离的Cu²⁺,导致CQDs的荧光恢复。该方法可用于实际样品西红柿和圣女果中草酸的分析检测。     

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/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。     

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%。     

不同尺寸量子点-菲啰啉体系对镉检测的影响

采用不同尺寸的高荧光量子产率、单分散性水溶性CdTe量子点(QDs)与菲啰啉(Phen)配体结合,组装成QDs-Phen荧光探针。Phen对不同尺寸量子点荧光猝灭效率以及光致空穴转移效率表现为:2.3 nm的绿色CdTe量子点2.8 nm的黄色CdTe量子点3.3 nm的橙色CdTe量子点;不同粒径QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)的检测发现:粒径2.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.02~0.6μmol/L,检测限为0.01 mol/L;粒径2.8 nm QDsPhen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.1 nmol/L~1.0μmol/L,检测限为0.05 nmol/L;而粒径3.3 nm QDs-Phen荧光探针对Cd~(2+)检测线性范围为0.2 nmol/L~1.5μmol/L,检测限为0.1 nmol/L。为选择合适粒径量子点的荧光探针对Cd~(2+)实际检测提供依据。     

双发射比率荧光探针快速检测食品接触材料中双酚A

通过将碳点和量子点混合成为双发射比率荧光探针,实现对食品接触材料中双酚A进行定性和定量检测。结果表明,双酚A能够特异性地猝灭比率荧光探针的荧光,双酚A浓度与比率探针荧光强度的关系曲线在0.2～219 nmol/L范围内成良好线性关系,该方法检出限为0.13 nmol/L。实现了对目标物双酚A的高选择性、高灵敏度、低成本、快速荧光传感检测。     

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%。     

碳量子点的绿色合成及检测水体中苦味酸

以香蕉为碳源,采用绿色、经济的一步溶剂水热法合成得到了水溶性好、稳定性高的蓝色荧光碳量子点。通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等方法对样品的形貌、结构和光谱性能进行了表征。苦味酸对该碳量子点荧光具有猝灭作用,其荧光猝灭程度与苦味酸浓度在0.5~30.4μmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为9.48×10-8mol/L(S/N=3)。方法用于实际样品中苦味酸的测定,回收率为96.4%~101.4%。通过吸收光谱的变化确定了二者的猝灭类型。     

低温水相合成巯基化聚乙烯醇/CdS量子点纳米复合物及用于测定环境水样中痕量Cu~(2+)

采用水相合成法,在低温N2气保护条件下,以巯基化聚乙烯醇(PVA)为基体材料合成一种环境友好型PVA/CdS量子点纳米复合物,并通过红外光谱(IR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、热重(TG)、荧光光谱(PL)和紫外可见光谱(UV-Vis)等技术手段对复合物进行结构表征和光学性能研究。测试结果表明,复合物中CdS量子点为立方晶型结构,形状为球形,粒径小于5nm,具有很好的稳定性、分散性及发光性质。此外,Cu~(2+)对PVA/CdS水溶液荧光具有良好的猝灭作用,其荧光猝灭程度与Cu~(2+)浓度在1~1000nmol/L范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9923,方法检出限为0.12nmol/L。该纳米复合物荧光分析方法简便快速、灵敏度高、检出限低,已应用于实际黄河水样中痕量Cu~(2+)的分析与检测。     

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。     

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。     

以太西煤为碳源合成碳量子点用于铁离子检测的研究

以太西煤为碳源,采用硝酸氧化法辅助水热合成了具有绿色荧光的碳量子点(CDs)。该量子点具有良好的稳定性和水分散性,平均尺寸为3.64 nm。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、荧光光谱仪等对碳量子点的结构和光学性能进行表征。基于荧光猝灭原理,在最优检测条件下,Fe3+在0.6×10-6~2.5×10-6mol/L及3.0×10-6~21.0×10-6mol/L浓度范围内与CDs的荧光猝灭效率呈良好的线性关系,Fe3+的检出限为6.7×10-7mol/L。