碳量子点的荧光发射机制

碳量子点(CQDs)一般是指粒径小于10 nm的零维碳材料,因其具有优良的光学特性而在生物成像、光学器件、生物复合材料和生物传感等领域得到广泛应用,并有望成为未来应用最广泛的一种碳材料。CQDs的光学特性受粒径、表面官能团及合成的条件(如温度、溶剂的种类和pH等)的影响,为了精准调控其光学性能以及进一步扩大其应用范围,需对其光致发光(Photoluminescence,PL)机制进行详细研究。然而,CQDs的PL机制尚不完全明确,目前,已提出的PL机制有量子限域效应、表面态发射、碳核和荧光分子、多环芳烃分子发射、自陷激子模型、表面偶极子发射中心、聚集发射中心、多发射中心、缓慢的溶剂弛豫和溶剂化效应等。但这些发光机制都只能在一定程度上解释CQDs的部分PL现象,还没有一种机制能解释CQDs的所有PL现象,严重制约了对CQDs光学特性的调控。本文对CQDs不同的PL机制进行分类和总结,希望为进一步阐明其PL机制及实现CQDs 光学特性的可控调节提供参考。     

多壁碳纳米管修饰碳糊电极测定爽肤水中甲硝唑

研究甲硝唑在多壁碳纳米管修饰碳糊电极上的电化学行为,建立多壁碳纳米管修饰碳糊电极测定爽肤水中甲硝唑的方法。在pH 1.84的BR缓冲溶液中,以经过1 mg/mL多壁碳纳米管修饰的碳糊电极为工作电极,采用循环伏安法扫描试样溶液,记录扫描图谱的峰电位和峰电流。甲硝唑于–0.4 V处有明显的还原峰,其峰电流与甲硝唑的浓度在10～500μmol/L范围内具有良好的线性关系,相关系数为0.999 2,检出限为0.132μmol/L。实际样品加标回收率为98.8%～102.4%,测定结果的相对标准偏差为1.3%～2.3%(n=5)。甲硝唑在多壁碳纳米管修饰碳糊电极上有良好的响应,电极选择性好、灵敏度高;该方法简便、经济,可应用于化妆品、药品中甲硝唑的测定。     

氯化血红素分子对牛血清白蛋白电子传输能级的调控

蛋白质分子的电子传输(ETp)性能,即导带(CB)和价带(VB)的能量差(带隙)是影响蛋白质电子器件性能的主要因素之一。因此,调控蛋白质ETp带隙是提高这些电子器件性能并扩展其应用领域的重要途径。本文报道一种通过外部分子结合调控蛋白质ETp带隙的方法。以氯化血红素(hemin)与牛血清白蛋白(BSA)结合为例,首先运用分子对接方法从理论上确定hemin分子能结合到BSA分子IIA域的疏水口袋中,位于Tpr213附近;然后实验(荧光光谱和吸收光谱)证实hemin与BSA结合后,能形成hemin-BSA复合物,并且没有改变BSA的原有结构;最后将hemin-BSA通过BSA分子表面Cys34的―SH固定在金电极表面,形成有序的分子层,研究其ETp性能;I–V结果表明,BSA表现出半导体的ETp特征,并且hemin的结合能使BSA的带隙由原来的~1.50±0.05e V降低到~0.93±0.05e V。本文的结果为调控蛋白质分子的ETp带隙提供了一种简单有效的方法,通过选择不同的结合分子能使蛋白质分子的带隙调控至所需要的范围,并且形成的蛋白质复合物还能用于各种电子器件的制作。