组氨酸和五乙烯六胺功能化掺硼石墨烯量子点的合成及荧光检测中草药中姜黄素

将柠檬酸、组氨酸、五乙烯六胺和硼酸混合后热解，制备组氨酸和五乙烯六胺功能化掺硼石墨烯量子点（HPB-GQD）。所形成的HPB-GQD由片径4.17±0.12 nm的石墨烯片组成。石墨烯片边缘含有丰富的功能基团。HPB-GQD的荧光发射依赖于激发波长，375 nm的紫外光激发产生最强蓝色荧光发射。荧光量子产率达到87.4%，发光效率优于传统GQD以及单一组氨酸、五乙烯六胺或硼酸功能化GQD，证明组氨酸和五乙烯六胺以及硼的引入提高了GQD发光效率。基于姜黄素对HPB-GQD的荧光猝灭作用，建立了测定姜黄素的荧光分析方法。线性范围和检出限分别是0.05～20.0μmol/L和0.017μmol/L。方法已应用于中草药中姜黄素的荧光检测，结果与液相色谱-质谱法（LC-MS）结果基本一致，加标回收率在96.0%～104.0%之间。     

蛋氨酸功能化石墨烯量子点pH传感性能及应用

分别以柠檬酸和蛋氨酸为碳源和功能化前驱体,采用高温热解法制备新型蛋氨酸功能化石墨烯量子点(Met-GQDs)。Met-GQDs具有石墨烯类似的晶体结构,平均粒径为3 nm,氮、硫元素成功掺入到石墨烯量子点中。相对于仅由柠檬酸制备的石墨烯量子点,Met-GQDs表现出更好的荧光强度和光稳定性,表明蛋氨酸功能化基团的引入能明显改善石墨烯量子点的光学性质。基于Met-GQDs荧光对环境pH的灵敏响应,建立了检测pH的分析方法。当pH在1~14之间,Met-GQDs的荧光强度随p H的增加而线性增大。方法在灵敏度和pH响应范围方面优于文献报道的光学传感器,已成功应用于环境水样中pH快速检测和细胞成像。     

双亲性石墨烯量子点的合成及对L-薄荷醇的缓释作用

将柠檬酸和直链烷基胺混合后热解, 制备了烷基胺功能化的双亲性石墨烯量子点. 研究结果表明, 烷基碳链长度对石墨烯量子点的表面活性有较大影响. 采用十二烷基胺为功能试剂时, 石墨烯量子点的表面张力降低到30.8 mN/m, 与典型的阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸钠相当. 此双亲性石墨烯量子点被用作固体粒子表面活性剂稳定L-薄荷醇/水Pickering乳液时, 所形成的乳液具有较高的稳定性, 液滴平均粒径为10 μm. 该乳液冷却至室温后析出结晶, 将晶体过滤、 干燥后得到负载L-薄荷醇的石墨烯量子点. 采用热风吹扫方式研究石墨烯量子点对L-薄荷醇的缓释行为. 在80 ℃下, 负载型样品完全释放薄荷醇所需要的时间分别为混合型样品和空白样品的4.6倍与9.2倍, 表明石墨烯量子点对L-薄荷醇具有明显的缓释作用.     

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。     

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。     

制备条件对PEI功能化石墨烯量子点荧光性能的影响

石墨烯量子点凭借其良好的水溶性、低生物毒性等特点,被不断尝试应用于生物成像领域,但其有限的荧光性能限制了其进一步应用。为改善石墨烯量子点的荧光性能以及进一步揭示石墨烯量子点的制备机理,本文对聚乙烯亚胺(PEI)功能化石墨烯量子点的制备条件进行了探索,讨论了不同反应时间、制备温度以及混悬液pH值对其荧光性能的影响。测试结果显示,当混悬液pH值为12时,在反应釜中经过200 ℃高温反应20 h,所制备的功能化石墨烯量子点能取得良好的紫外吸收峰和荧光性能,同时达到较高的量子产量。     

水溶性CdTe量子点的合成及其用于荧光猝灭法测定肌红蛋白

以3-巯基丙酸为稳定剂,合成了具有特殊光学性质的水溶性CdTe量子点,其最大发射波长位于544 nm.利用荧光光谱、紫外可见光谱及圆二色光谱法系统的研究了CdTe量子点与肌红蛋白(Mb)二者结合前后体系光谱的变化,从而证实了CdTe量子点与Mb之间静电结合反应的特征.在pH 7.0的PBS缓冲液中,用CdTe量子点作为荧光探针研究了肌红蛋白与量子点的相互作用,并基于肌红蛋白对CdTe量子点有显著的荧光猝灭作用,建立了肌红蛋白的快速检测方法.在最佳实验条件下,该体系荧光强度的猝灭程度(△F)与肌红蛋白质量浓度呈良好的线性关系,线性范围为0.3～24 μg/mL,检出限为0.13 μg/mL.该方法已对合成样品中肌红蛋白进行检测,并用于人体尿样中肌红蛋白的测定.     

CdTe/CdS量子点-蛋白质与头孢曲松钠的相互作用

以3-巯基丙酸为稳定剂,采用水热法合成了具有优异光学性质的CdTe/CdS核壳型量子点,量子产率为13.8%。量子点与牛血清白蛋白(BSA)偶联后荧光强度明显增大。通过测定荧光强度确定了偶联的最佳反应条件:pH7.4,反应温度37℃,反应时间40min。研究了溶液pH值和NaCl浓度对量子点及量子点-BSA溶液荧光强度的影响。对牛血清白蛋白测定的线性范围为1.1~19.5mg/L;检出限为0.47mg/L。头孢曲松钠对量子点-BSA的荧光有明显猝灭作用,荧光猝灭程度与其浓度有良好的线性关系。实验结果表明为静态猝灭,头孢曲松钠与BSA按1∶1结合,结合常数为6.31×103L/mol。用圆二色光谱技术探讨了其对BSA构象的影响。     

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。     

氮掺杂石墨烯量子点的激发波长依赖性发光研究

激发波长依赖发光是碳基荧光材料中有趣的光学性质之一,其在不同激发波长下呈现的多彩发光对某些实际应用很重要.本文以氧化石墨烯为碳源,采用酸氧化法制备了尺寸约为3~5nm的少层石墨烯量子点(GQDs),然后将其与乙二胺(EDA)在160℃下进行水热反应,得到了石墨烯边缘氮掺杂的石墨烯量子点(NGQDs).采用傅立叶变换红外光谱(FTIR)证实了N-GQDs中酰胺键和胺C-N键的形成.GQDs的吸收主要来自C=C的π-π*跃迁(265nm)和C-O相关的n-π*跃迁(340nm),而N-GQDs中出现了C(=O)NHR相关的新能级(386nm).GQDs荧光峰随着激发光波长的移动Δλem/Δλex呈现线性变化,斜率约为0.43,而N-GQDs的Δλ_(em)/Δλ_(ex)出现两段线性变化,激发波长在420nm以后斜率增大到0.78,表明C(=O)NHR相关的荧光偶极子具有更强的激发波长依赖性发光特性.     

由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究

碳量子点作为一种新兴的荧光纳米材料,具有粒径分布均匀、光稳定性好、激发-发射波长可调控、表面可修饰等优良的性质,兼具低毒性、生物相容性好等优点,在分析检测和生物成像等领域展现出广阔的应用前景。而蚕砂是家蚕的干燥粪便,简单易得。利用蚕砂作为碳量子点制备原料,采用微波合成的方法制备得到了一种平均水合粒径为4.86 nm,含氮、硫修饰的碳量子点材料,可作为针对激发波长、pH、金属离子浓度、温度及溶剂极性的变化有着显著响应特性的碳量子点型荧光探针。该探针的荧光最大发射波长随激发波长或pH的增加而红移;荧光强度随温度或pH的降低而增加;随着金属离子,特别是铜离子的加入而逐渐降低,并随着EDTA络离子的加入而逐渐回复。在多种溶剂中该探针均具有较好的溶解度,当换用不同极性的溶剂时,随着溶剂极性的增加荧光发射波长逐渐红移。荧光性质随多重环境参数变化为该碳量子点在未来的生物检测和成像领域提供了广阔的应用前景。     

基于柠檬酸盐修饰CdS量子点的高灵敏Ag~+传感器

以柠檬酸三钠作为表面修饰剂,利用简单的方法合成了水溶性柠檬酸三钠修饰的CdS量子点(Cit-CdS)。研究了反应前驱体中nCd/nS比、反应溶液pH值、反应温度等条件对产物的荧光性质的影响。在巯基乙酸存在下,Ag+能大大增强量子点的荧光。基于此,构建了基于Cit-CdS的高灵敏Ag+传感器。传感器在Ag+浓度为5.0×10-9~2.0×10-6mol·L-1内对银离子线性响应良好,检测限为1.0×10-9mol·L-1。其它常见金属离子对Ag+的测定并无明显干扰。     

水热法快速合成绿色到近红外发光CdTe量子点

以3-巯基丙酸(MPA)和柠檬酸钠为稳定剂,Na2TeO3为碲源,利用水热法成功制备了从绿色到近红外发射的CdTe量子点,并详细探讨了影响CdTe量子点体系的荧光发射波长和量子产率的因素,如反应前驱液的pH值,反应物的浓度比和反应时间等实验条件.分别用X射线粉末衍射、透射电镜、紫外-可见光谱和荧光光谱对CdTe量子点进行了表征.     

柠檬酸稳定的水溶性CdSe和CdSe/CdS量子点的荧光特性

用柠檬酸(citrate)作为稳定剂合成了尺寸分布集中、荧光性质良好的水溶性CdSe量子点。通过调节合成温度可以调控CdSe量子点的尺寸及相应的最大荧光发射波长。当温度由20 ℃增加到95 ℃时,合成的CdSe量子点的平均尺寸由2.0 nm增加到3.2 nm,相应的荧光发射峰由500 nm红移到570 nm,展现出明显的量子尺寸效应。进一步制备了CdSe/CdS核壳量子点,其荧光量子产率比CdSe增加了5～10倍。系统地研究了S/Se物质的量的比对CdSe/CdS量子点荧光特性的影响,通过XPS证实了CdSe/CdS量子点中CdS壳层的存在。利用红外光谱和核磁共振波谱表征了柠檬酸分子中的羧基和羟基氧原子与CdSe量子点表面的Cd离子的配位作用,进而揭示了柠檬酸分子对水溶性CdSe量子点溶液的稳定作用。     

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。     

ZnO-离子液体功能化的石墨烯量子点的制备及荧光性能

利用水热法制备了ZnO-1-丙胺基-3-甲基咪唑氯离子液体功能化的石墨烯量子点溶液,通过紫外-可见吸收光谱、红外吸收光谱和透射电镜对其进行了表征.通过研究各种因素对ZnO-离子液体功能化的石墨烯量子点的荧光发射光谱的影响,发现Cr_2O_7~(2-)对ZnO-离子液体功能化的石墨烯量子点有荧光猝灭现象.实验结果表明,在优化的实验条件下,pH=5.0,Cr(Ⅵ)浓度为1.0×10~(-7)～1.6×10~(-6 )mol·L~(-1)时,Cr(Ⅵ)对ZnO-离子液体功能化的石墨烯量子点的荧光猝灭呈线性,其线性方程为F/F_0=0.969 5-0.008 4c,R=0.998 8,检出限为7.6×10~(-2)μmol·L~(-1).     

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。     

肿瘤靶向pH响应药物递送-成像体系的合成与控制释放研究

对聚烯丙基胺修饰合成了一种苯硼酸靶向的聚合物配体:聚烯丙基胺/马来酸酐-聚乙二醇-硫辛酸-苯硼酸(PAH/SA-PEG-LA-PBA),共轭作用在ZnO、CdTe/CdS量子点表面,连接抗癌药物阿霉素后形成苯硼酸靶向-示踪诊疗一体体系:ZnO、CdTe/CdS@(PAH/SA-PEG-LA-PBA)-DOX(量子点的荧光可示踪/显像药物递送过程),核磁共振(~1H-NMR)测试表明成功合成了(PAH/SA-PEG-LA-PBA)聚合物,透射电镜(TEM)测得该体系呈规整球形且分布均匀,平均粒径约30 nm;紫外-可见光谱(UV-Vis)和荧光谱图显示该体系具有ZnO、CdTe/CdS量子点的吸收峰,还出现了较强的荧光发射峰,由此说明了苯硼酸靶向的诊疗示踪一体体系的成功制得,负载阿霉素的纳米粒子的载药量为80%.体外释放研究表明,pH 5.0时药物释放速度比pH 7.4时快,48 h后累计释放率达87.1%.因此,该pH响应性纳米颗粒作为抗癌药物载体具有潜在的应用价值.     

荧光可调控的碳量子点的电化学制备及性质研究

采用循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）在碱性条件下电解石墨棒,得到水溶性的荧光碳量子点. 通过透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman spectrum）、原子力显微镜（AFM）对所制备的碳量子点进行形貌及结构表征,发现该碳量子点由1～4层石墨烯片层堆积形成,粒径在19 nm左右,厚度在1 nm左右. 通过荧光光谱（PL）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对所制备的碳量子点进行性质测定,发现该碳量子点在400和525 nm处有两个荧光发射峰,且通过控制扫描周数可以调节两个发射峰的相对强度,从而调控碳量子点的荧光颜色：随着扫描周数的增加,400 nm处发射峰的相对强度逐渐减小,而525 nm处发射峰的相对强度逐渐增大,两个荧光发射峰分别与碳量子点的π-π共轭体系和含氧官能团的n-π共轭体系有关.     

石墨烯/CdTe量子点复合物的合成及在克伦特罗检测方面的应用（英文）

成功地合成了石墨烯/CdTe量子点复合物,并采用透射电镜、紫外吸收光谱、荧光发射光谱、荧光衰减曲线和X射线光电子能谱对产物进行了表征。透射电镜结果显示CdTe量子点被修饰于石墨烯的表面;X射线光电子能谱结果表示石墨烯在合成过程中被还原,还表明在所合材料的表面具有羧基和羟基;荧光发射光谱和荧光衰减曲线的结果显示将CdTe量子点修饰于石墨烯表面显著提高了CdTe量子点的荧光性能。此外,基于克伦特罗和石墨烯/CdTe量子点复合物之间形成的氢键,所合成材料可用于定量分析克伦特罗。克伦特罗对石墨烯/CdTe量子点复合物具有显著的猝灭作用,荧光强度的降低(F0/F)与克伦特罗之间存在良好的线性关系,线性范围为7.22~108.30μmol·L-1,检出限为4μmol·L-1。