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。     

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。     

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。     

盐酸多西环素与碳量子点相互作用的荧光猝灭效应

以白糖为碳源,采用一步水热法合成了发光碳量子点(CQDs)。用荧光光谱、紫外-可见光谱、红外光谱对其发光特性进行了研究,测定了其荧光寿命。研究了盐酸多西环素与该碳量子点的相互作用。实验表明,在pH 7.96的BR缓冲介质中,盐酸多西环素对CQDs荧光强度有明显的猝灭作用,提出了基于CQDs为探针测定盐酸多西环素的新方法。方法线性范围为2.0×10~(-7)~3.0×10~(-5)mol/L,相关系数r=0.9992,检出限为1.94×10~(-7)mol/L。该方法用于样品中盐酸多西环素的测定,回收率为97.2%~99.5%。通过测定温度对猝灭常数的影响以及吸收光谱的变化确定了二者的猝灭类型。     

基于糊精碳量子点荧光信号“关-开”测定L-抗坏血酸的研究

通过水热法,一步合成糊精发光碳量子点(CQDs),其荧光量子产率为8.3%。研究发现,在pH=3.10的B-R缓冲介质中,KMnO_4能使该CQDs荧光发生显著猝灭,荧光信号"关闭";加入L-抗坏血酸后,由于L-抗坏血酸的还原性,将KMnO_4从CQDs表面移除下来,使CQDs的荧光信号恢复,体系的荧光信号处于"打开"状态。据此提出了"关-开"型荧光探针高灵敏检测L-抗坏血酸的方法。对反应的机理进行初步探讨,考察了各种反应条件。在优化的实验条件下,CQDs的荧光恢复值与L-抗坏血酸的浓度在6.0×10~(-7)～2.0×10~(-5 )mol·L~(-1)范围内呈良好线性关系,检出限(3S/N)为4.4×10~(-7 )mol·L~(-1)。方法用于样品中L-抗坏血酸含量的检测,结果满意。     

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。     

基于双发射碳量子点的比率型荧光探针检测阿司匹林

以间苯二胺和酒石酸为原料,通过一步水热法合成了在单一激发波长下具有双发射特性的碳量子点(CQDs)。利用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱对其结构和光学性质进行了表征。当激发波长为390 nm时,该CQDs在440和502 nm处有2个发射峰。阿司匹林能够使502 nm处的发射峰荧光强度增加,而440 nm处的发射峰强度基本不变,基于此,构建了一种CQDs比率型荧光探针检测阿司匹林的新方法。阿司匹林浓度在0.5～160μmol/L范围内与CQDs的2个发射峰的荧光强度比(F₅₀₂/F₄₄₀)呈良好的线性关系,检出限低至0.062μmol/L。该方法成功用于药品中阿司匹林的检测。     

中温煤沥青基碳量子点的制备与结构解析

以中温煤沥青为碳源,采用HNO₃预处理结合球磨过程及双氧水氧化刻蚀的方法制备沥青基荧光碳量子点,以CQDs的收率和荧光量子产率为目标,获得最优制备条件:反应时间6 h、H₂O₂加入量100 mL(c-CQDs),此时,CQDs收率和荧光量子产率分别为6.3%和11.2%,且尺寸均匀、粒径分布在4-14 nm。延长反应时间至8 h(a-CQDs),碳量子点团聚; H₂O₂用量增加至120 mL(b-CQDs)则导致碳量子点氧化过度,颗粒小且杂乱无章。对不同条件下所制备的CQDs进行XPS、红外光谱、热重、13C NM R、Raman和晶相分析,探究反应条件对CQDs结构的影响规律。结果表明,就碳含量而言,a-CQDs>b-CQDs>c-CQDs,氧元素含量则为b-CQDs>c-CQDs>a-CQDs。各CQDs结构中C主要以芳碳形式存在,c-CQDs的C=O、O-C=O含量最高,而b-CQDs的C-O含量最高,13C NM R分析发现CQDs中表征平均芳环...     

CQDs/TNS复合光催化剂的制备及其可见光催化活性

以明胶为原料用水热法一步合成了碳量子点(CQDs),经过聚乙二醇表面修饰后,在乙醇溶液中与二氧化钛纳米片(TNS)复合形成了碳量子点高分散负载的CQDs/TNS复合光催化剂.对复合光催化剂进行了XRD、FT-IR、HRTEM和XPS表征,结果表明合成的碳量子点的平均粒径为4nm且具有较好的荧光性能.与纯TNS相比,CQDs/TNS复合光催化剂在可见光下对罗丹明B表现出很好的光催化降解活性.当CQDs/TNS复合光催化剂中CQDs含量为7.5%时光催化活性最好,并且在3次循环降解后活性仍保持不变.其优异的光催化活性来自于碳量子点的独特上转换荧光性能和二氧化钛纳米片高活性{001}晶面的共同作用.     

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。     

玛卡荧光碳点的合成及用于苦味酸的荧光检测

以玛卡为碳源,采用水热法制备荧光碳点。碳点水溶液在激发波长为315 nm时,最大荧光发射波长为425 nm。在玛卡荧光碳点的磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 5.8)中,加入苦味酸,其荧光被猝灭,基于此建立了以玛卡荧光碳点为荧光探针测定苦味酸的方法。本方法检测苦味酸的线性范围为0.4~80 mmol/L,相关系数为0.9978,检出限为110 nmol/L(S/N=3),本方法线性范围宽、灵敏度高、响应快(2 min内),选择性和抗干扰能力良好。用于实际水样中苦味酸的检测,加标回收率为92.0%~110.0%,结果令人满意。     

机械研磨法制备荧光可调碳量子点

以有机小分子丙酮为前驱体,在碱性条件下,采用机械研磨法制备了蓝绿色荧光碳量子点(carbon quantumdots,CQDs-1),其荧光发射波长为500nm.加入氟化钾(或氯化钾)共同研磨后得到黄色荧光CQDs(CQDs-2,荧光发射波长为560nm),而加入溴化钾(或碘化钾)共同研磨得到红色荧光CQDs(CQDs-3,荧光发射波长为600 nm).通过紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱(PL)测定了3种CQDs的光学性质;通过透射电子显微镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线粉末衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对制得的CQDs进行了形貌及结构表征,并推断了CQDs的形成机理.采用简单的机械研磨法制备的荧光可调CQDs具有低细胞毒性、良好的水溶性和生物兼容性,可进入肿瘤细胞用于细胞成像研究.     

基于氮化碳纳米粒子荧光检测金离子

基于金离子[Au(Ⅲ)] 对氮化碳纳米粒子的荧光具有很强的猝灭作用, 构建了一种检测Au(Ⅲ)的荧光传感器. 实验结果表明, 该传感体系检测Au(Ⅲ)的线性范围为0.050~11.0 μmol/L, 检出限(S/N=3) 为22.6 nmol/L. 此外, 该传感器对Au(Ⅲ)的检测具有高选择性, 可用于湖水中Au(Ⅲ)的检测.     

基于油菜籽碳量子点荧光恢复测定盐酸米诺环素的研究

以油菜籽和水为原料,一步合成了强荧光碳量子点(CQDs)。基于KMnO_4能使该CQDs的荧光显著猝灭;而当有盐酸米诺环素(MINO)存在时,CQDs-KMnO_4体系的荧光恢复,使荧光信号重新"打开"的原理,提出了以油菜籽CQDs荧光信号的"关开"为荧光探针测定盐酸米诺环素的新方法。方法的线性范围为5.0×10~(-7)～1.0×10~(-5) mol/L,相关系数r=0.999 5,方法检出限为4.9×10~(-7) mol/L。方法用于样品中盐酸米诺环素的测定,回收率为99.6%～100%。通过紫外-可见吸收光谱的变化和荧光寿命的测定,确定CQDs与KMnO_4间的猝灭类型为动态猝灭。同时对体系的"关-开"机理进行了初步探讨。     

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.     

野酸枣氮掺杂荧光碳量子点高灵敏检测Hg2+

以天然产物野酸枣和色氨酸为原料,通过水热法一步合成量子产率为16.9%的氮掺杂荧光碳量子点。该碳量子点具有良好的水溶性和耐光性,在高盐环境中也呈现出了较高的稳定性。应用荧光光谱、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对碳量子点进行了表征。此外,Hg^2+能够有效地猝灭碳量子点的荧光,猝灭机理为电子转移的动态猝灭。基于此,可将碳量子点作为荧光探针检测Hg^2+。方法对Hg^2+的检测范围为1~50 nmol/L,检出限为0.26 nmol/L,能够应用于实际水样中Hg2+含量的测定。     

基于碳量子点荧光探针测定法莫替丁的研究

以木炭为碳源,采用回流的方法制备了碳量子点。用荧光光谱、紫外光谱法研究了该碳量子点与法莫替丁的相互作用。实验发现,在pH为7.1的Tris-HCl缓冲溶液中,法莫替丁的加入可使碳量子点荧光信号显著增强,其浓度在8.0×10~(-9)~1.0×10~(-7) mol/L范围内与碳量子点荧光信号强度的增加值△F呈良好的线性关系,相关系数r为0.9993。据此,提出了以碳量子点为荧光探针测定法莫替丁的新方法,方法检出限(3s/k)为2.0×10~(-9) mol/L。该方法简便、快捷、灵敏,应用于样品中法莫替丁含量的测定,回收率范围为98.50%~103.2%。     

连翘苷荧光传感器的构建和应用

以柠檬酸为碳源,三聚氰胺和甲醛为双掺杂剂合成碳量子点,并对合成的量子点进行透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)和荧光光谱(RF)表征,结果表明该量子点粒径均一,发光稳定,适合用作荧光探针。优化了碳量子点含量、pH、反应时间以及温度等影响因素,结果显示检测波长λmax=425 nm时,连翘苷在0.008~0.030 mg/mL范围内有良好的线性关系,1/△f=0.00005(1/c)+0.0003(R2=0.9948),加标回收率在92.5%~106.3%之间,RSD<5%,且干扰物质、反应时间、温度等因素在一定范围内对实验结果的测定无影响。该方法可用于药剂中连翘苷含量的测定。     

碳纳米管负载纳米金-石墨烯量子点修饰电极电化学检测过氧化氢

采用过氧化氢刻蚀法制备石墨烯量子点(GQDs),再采用原位化学还原法制备金纳米粒子-石墨烯量子点纳米复合物(Au NPs-GQDs),最后以聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDDA)为交联剂将上述纳米复合物组装于多壁碳纳米管表面,制得金纳米粒子-石墨烯量子点-PDDA-多壁碳纳米管复合材料(Au NPs-GQDsPDDA-MWCNTs)。通过荧光光谱法、紫外-可见吸收光谱法和透射电子显微镜对上述复合材料进行表征。采用滴涂法制得该复合材料修饰的玻碳电极,研究了过氧化氢在该电极上的电化学行为。结果表明:在石墨烯量子点、金纳米粒子和多壁碳纳米管三者的协同作用下,该电极对过氧化氢的电氧化表现出强的催化活性。在优化条件下,安培法检测H_2O_2的线性范围为2.0×10~(-8)~1.5×10~(-3)mol/L,检出限(3sb)为8.0×10~(-9)mol/L,灵敏度为61.6μA/(mmol·L~(-1))。     

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。