氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用

以L-瓜氨酸和尿素为前驱体,采用水热法制备了经济、低毒且具有强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光子能谱(XPS)等表征了N-CQDs的性能。结果表明,该N-CQDs的平均粒径为2.8 nm,量子产率为39.2%,具有良好的水溶性、稳定性和生物相容性,可用于HepG2细胞成像。此外,基于邻硝基苯酚(o-NP)对N-CQDs的荧光猝灭现象,构建了一种用于测定o-NP的高选择性、高灵敏的荧光探针。在o-NP浓度0.083 3～12.0μmol/L范围内,N-CQDs荧光猝灭程度与o-NP浓度呈现良好的线性关系(r~2=0.998),检出限(S/N=3)为25.2 nmol/L。该方法已成功用于贵州省万峰湖和顶效河水样中o-NP的检测。     

氮掺杂鸡毛碳点荧光关开探针用于测定百草枯

以鸡毛和乙二胺为碳源和氮源,通过一步水热法合成强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并优化其制备和掺杂条件.该碳量子点具有良好的光学、结构性质和稳定性,平均粒径7.89 nm,荧光量子产率为14％.最大激发波长为320 nm,最大发射波长为386 nm.Hg2+存在条件下N-CQDs溶液的荧光被碎灭(关),添加百...     

原子转移自由基聚合技术用于以单分散树脂为基质的温敏色谱固定相的制备及性能评价

以α-溴异丁酰溴为引发剂,CuCl/CuCl2/2,2′-联二吡啶(Bpy)为催化体系,在室温条件下通过原子转移自由基聚合(ATRP)使N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)键合在单分散交联聚甲基丙烯酸环氧丙酯树脂（PGMA/EDMA 树脂）表面,制备了具有温敏性的聚合物色谱填料,并用元素分析、红外光谱等对其进行了表征;详细考察了该填料对芳香烃化合物的分离性能、温敏性能、稳定性和重现性。元素分析得出NIPAM单体的接枝率为10.4%;通过改变温度,可以有效地分离对羟基苯甲醛、邻甲酚和4-丁基苯胺3种混合物。结果表明,所合成的固定相具有很好的色谱性能和温敏性能,稳定性和重现性良好。     

近红外AIE荧光探针的合成及其对牛磺酸清除活性氧的追踪

聚集诱导发光效应（AIE）在荧光传感、生物成像领域具有广阔的应用前景.近红外发射的荧光染料具有组织穿透性高、细胞低损伤,以及生物组织自荧光干扰小等优点.设计并合成了一种荧光增强型的AIE荧光体系DTPE-Tau;其具有近红外荧光发射特性,且细胞摄取能力强;并在炎症细胞中过度表达的酯酶的催化下,能有效清除细胞中过度表达的活性氧簇（ROS）.此外,该荧光体系还具有许多优势,例如斯托克斯位移大、细胞毒性低和光稳定性好.DTPE-Tau被成功地应用于活细胞中追踪牛磺酸的释放和活性氧的清除.     

采用一锅法制备量子点/琼脂纳米复合凝胶

以天然高分子琼脂为稳定剂,采用简单便捷的一锅法制备Mn掺杂ZnS量子点/琼脂纳米复合凝胶,琼脂不仅作为制备量子点的稳定剂,同时也是纳米复合凝胶的主要成分。对该纳米复合凝胶中量子点的化学结构和尺寸大小进行了表征,并对纳米复合凝胶的荧光性能和凝胶性能进行了研究。实验结果表明,制备得到的纳米复合凝胶均一稳定,在302 nm紫外光下呈现十分明显的橙红色荧光。在该纳米复合凝胶的透射电子显微镜（TEM）表征中可以观察到大小比较均一、粒径为3 nm左右的纳米粒子,光谱分析结果进一步证实纳米复合凝胶中存在Mn掺杂ZnS量子点。该纳米复合凝胶不仅具有良好的荧光性能,还具有温度刺激响应性可逆溶胶-凝胶转变性能,同时具有较高的溶胶转变温度和较好的温度稳定性。利用这些性能特点,可以方便地制备纳米复合凝胶小球。此外,该纳米复合凝胶还可以被潜在应用于金属离子的荧光检测分析领域。     

温敏性碳量子点的快速制备、荧光性质及细胞成像应用

以草酸和尿素为碳源,超纯水为溶剂,采用微波方法快速合成了具有热敏性的氮掺杂碳量子点,对其形貌、结构、荧光性质和荧光强度的影响因素,以及细胞毒性进行了测试和讨论,并用于小鼠结肠癌细胞(CT26.WT)成像。结果表明,制备的碳量子点近似球形,粒径约3.8 nm。碳量子点具有良好的温度响应的荧光性质。在10~80℃温度范围内,相对荧光强度与温度之间存在良好的线性关系。随着温度的增加,碳量子点的荧光强度减小,温度从10℃升至80℃,相对荧光强度减少了25%,当温度反向降低时,其荧光强度恢复到原始值。碳量子点温度与荧光强度之间的线性关系,使之在温度响应的荧光传感领域具有潜在的应用价值。对碳量子点进行氮掺杂能有效提高其荧光量子产率,当草酸和尿素质量比为3∶1时,荧光量子产率最高,为9.5%。另外,合成的碳量子点还具有优异的抗盐性能、强稳定性等特点,不仅能有效被CT26.WT细胞吞噬,还显示出低毒性和生物相容性,MTT分析结果表明,在1 000μg·mL~(-1)的碳量子点存在下,CT26.WT细胞存活率达85%,荧光碳量子点有望作为温敏性的荧光纳米探针在细胞研究领域得到应用。     

Synthesis and Spectra Analyses of Eu（lll） Binary Complexes with Polycarboxylic Acid

分别以1,3,5-苯三甲酸（H3BTC）、苯六甲酸（H6MTA）和1,2,3,4,5,6-环己六甲酸（H6CCA）为配体合成了Eu（Ⅲ）的二元发光配合物Eu（BTC）2H2O,Eu2（MTA）4H2O和Eu2（CCA）4H2O.通过元素分析、红外光谱和等离子体原子发射光谱对其化学组成进行了结构表征,表征结果与理论吻合良好.利用荧光分度计,研究了所制备配合物室温条件下的荧光性能（荧光激发光谱、发射光谱、荧光寿命和量子效率）,结果表明：该三种配合物在紫外光照射下,均发射Eu（Ⅲ）离子的特征红光,其中Eu2（MTA）4H2O（量子效率=10.25%,荧光寿命=0.36 ms）的荧光性能最好,这说明配体H6MTA的能级与Eu3＋离子能级匹配程度很好.另外,通过热分析对配合物的热稳定性进行了分析,结果表明：该三种配合物均具有良好的热稳定性,主要分解温度远高于其他β-二酮配合物.     

罗丹明类阳离子荧光探针研究进展*

罗丹明类荧光染料由于具有摩尔消光系数高、光稳定性好、荧光量子产率高、较长的激发波长和发射波长等优异的光物理和光化学性能,现已成为制备荧光探针的一种理想材料之一。本文综述了近5年来基于螺酰胺环“关-开”机理和荧光共振能量转移（FRET）机理的罗丹明类Cu²⁺、Hg²⁺、Fe³⁺、Cr³⁺等荧光探针的设计合成、性能及其在阳离子分析方面的研究。介绍了具有良好细胞膜渗透性以及对细胞无毒副作用的罗丹明类阳离子荧光探针在活体或活细胞中应用研究的最新进展。并展望了这类荧光探针的发展趋势与应用前景。     

金属有机框架化合物对溶剂分子和有机小分子荧光识别与传感研究进展

属-有机框架（MOFs）化合物由于其特定的孔道/孔洞结构以及在气体吸附/存储与分离、化学传感、光学、磁学以及荧光检测等方面的良好性能及潜在应用而成为当前人们关心和研究的热点。本文聚焦MOFs在溶剂分子和有机小分子荧光识别及传感方面的研究工作,着重介绍该领域近期的研究进展,并对该领域今后的发展进行了展望。     

具有AIE效应的Eu(Ⅲ)-聚(N-乙烯基吡咯烷酮)配位聚合物Pdots的制备及双色肿瘤细胞成像

本研究通过原位引发聚合方法,以合成的4,4'-偶氮（4-氰基戊酸酯基）四苯乙烯（TPE-tetraAZO）为引发剂,引发乙烯基吡咯烷酮单体聚合,并通过侧链含孤对电子的N、O元素与稀土Eu（III）配位,成功制备四臂星型聚合物TPE-tetraPVP-Eu（III）,该双亲性聚合物可自组装成尺寸约为20 nm的非半导体型聚合物量子点（Pdots）.光学性能研究表明：该Pdots在360 nm和395 nm激发下分别发射蓝色（435 nm）和红色（615 nm）荧光,其中,Pdots的蓝色荧光具有典型的AIE特性,并对环境温度和pH具有明显双重响应特性,最低临界温度为37℃,接近人体温度.此外,Pdots表现出低细胞毒性,可通过调节激发波长,实现对HeLa、HepG2及A549三种肿瘤细胞的可逆双色荧光成像,展现出优异的成像效果,有望作为一种活细胞多色荧光示踪探针材料.     

氮掺杂碳量子点荧光猝灭法测定柠檬黄

以甘氨酸和乙二胺为前驱物,采用水热法一步合成了氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。该量子点近乎球形,分散性好,稳定性高。在pH=5的B-R缓冲溶液中,柠檬黄对N-CQDs的荧光强度有明显猝灭作用,且其猝灭程度与柠檬黄浓度具有良好线性关系,基于此构建了荧光传感体系,建立了柠檬黄检测新方法。方法线性范围为0.16～20.0μmol·L~(-1),检出限为0.076μmol·L~(-1),应用于饮料和枸杞酒中柠檬黄的测定,加标回收率为92.3%～103.5%。光谱分析和荧光寿命测量结果表明柠檬黄对量子点的荧光猝灭为内滤效应和荧光共振能量转移协同作用的结果。     

新型聚合物单分散温敏色谱固定相的制备及其在生物大分子分离中的应用

以2.5 μm的单分散聚苯乙烯为种子,乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA)为交联剂,甲苯和环己醇为致孔剂,采用"一步种子溶胀聚合法"制备了单分散微球; 再以过硫酸钾为引发剂将水溶性温敏单体N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)分子引发聚合到微球表面,制备了粒径为7.0 μm、分散系数为0.02的单分散交联温敏色谱填料,温敏单体NIPAM的接枝率为5.2%.考察了该填料对标准蛋白质的分离性能、温敏性能、稳定性和重现性以及动态吸附容量对蛋白保留的影响.实验结果表明,该色谱填料对蛋白的分离性能、温敏性能、稳定性及重现性良好,且对溶菌酶的动态吸附容量为32.3 mg/g.在疏水模式下,该填料不但可以同时基线分离5种标准蛋白,而且通过改变温度可以有效地将3种在低温下保留时间重叠的蛋白(细胞色素-C、β-乳球蛋白和核糖核酸酶)完全分离.     

EuF3-NaYF4纳米晶/PNIPAm三元复合凝胶的荧光温敏行为与影响机制

分别采用水热法制备EuF3与NaYF4纳米晶, 与N-异丙基丙烯酰胺（NIPAm）混合后进行自由基聚合, 一步法合成EuF3-NaYF4纳米晶/聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAm）三元复合凝胶。 对纳米晶与复合凝胶的结构与荧光性能进行了表征。 重点研究了三元复合凝胶的荧光温敏行为, 并对其影响机制进行了探讨。 结果表明, EuF3与NaYF4纳米晶在PNIPAm凝胶基体中的体相掺杂, 同样产生了明显的能量传递。 两种纳米晶相对含量的变化, 对复合凝胶的荧光温敏性能有重要影响。     

咔唑基粘度荧光探针的合成、光学性能和细胞成像

以咔唑为母体，在其3,6位上通过碳碳双键分别连接吡啶和吲哚阳离子盐，设计合成了一种检测细胞内粘度的荧光探针（4），其结构经过¹H NMR, HR-MS(ESI)和元素分析表征，并对其光学性能进行了研究。结果表明：在不同溶剂中，4仅在甘油中有较高的荧光强度，是其在水中荧光强度的25倍。在水/甘油混合溶剂体系中，4在566 nm处的荧光强度与粘度呈良好的对数线性关系（R²=0.98）。选择性实验证明4能够特异性响应粘度而不受其他分析物的影响。此外，4具有低的细胞毒性，在HeLa细胞中可以发射明亮的红色荧光，可有效用于活细胞成像。      

以不同铕配合物为探针分子的温敏漆制备及性能

以氧化铕（Eu₂O₃）、甲基丙烯酸（MAA）、水杨酸（HSal）、肉桂酸（HCA）和菲咯啉（Phen）为原料制备了Eu（MAA）₃Phen、Eu（Sal）₃Phen和Eu（CA）₃Phen探针分子,并将不同探针分子分别加到甲基丙烯酸甲酯（MMA）中,在过氧化苯甲酰（BPO）引发下聚合,制得一系列温敏漆样品。采用红外光谱仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对探针分子的结构、发光性能、形貌和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征,研究了不同配体对探针分子发光性能和温敏漆温度猝灭性能的影响。结果表明,探针分子Eu（MAA）₃Phen的荧光强度明显高于Eu（Sal）₃Phen和Eu（CA）₃Phen,相应的3种温敏漆Eu（MAA）₃Phen/PMMA、Eu（CA）₃Phen/PMMA和Eu（Sal）₃Phen/PMMA均有良好的温度猝灭特性,但是对比发现在55~65℃范围内Eu（MAA）₃Phen/PMMA和Eu（CA）₃Phen/PMMA温敏漆的灵敏度较高,而在35~45℃范围内Eu（Sal）₃Phen/PMMA温敏漆的灵敏度较高,可见不同的温敏漆适用于不同的温度范围。     

以Eu(DBM)3Bipy为荧光探针的温敏漆的制备及性能表征

利用氯化铕（EuCl₃）、二苯甲酰甲烷（DBM）和联吡啶（Bipy）为原料合成了Eu（DBM）₃Bipy探针分子,并将探针分子掺入到甲基丙烯酸甲酯（MMA）中,在过氧化苯甲酰（BPO）引发剂的作用下聚合,获得温敏漆Eu（DBM）₃Bipy/PMMA。采用红外光谱仪、紫外吸收光谱仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对探针分子的结构、形貌、发光性能和温敏漆的温度猝灭性能进行了表征。红外及紫外吸收光谱分析发现稀土离子Eu³⁺与配体配位成键,成功合成Eu（DBM）₃Bipy探针分子;扫描电镜及能谱分析表明Eu（DBM）₃ Bipy探针分子呈碎片状,大小约为150 nm,且主要由C、N、O和Eu四种元素组成;荧光光谱表明,在367 nm激发下,Eu（DBM）₃ Bipy探针分子的最佳发射波长位于612 nm,且第二配体Bipy对Eu（DBM）₃的荧光发射具有增益作用。在不同温度下测试温敏漆的荧光发射特性,发现温敏漆Eu（DBM）₃Bipy/PMMA在40~90℃温度区间内具有良好的荧光温度猝灭特性,测温灵敏度最高的温度区间位于40~60℃。     

固体超强酸SO42-/TiO2在柠檬酸与正丁醇酯化反应中的催化性能研究

以固体超强酸SO4^2-/TiO2为催化剂合成柠檬酸三丁酯,研究了该催化剂在柠檬酸与正丁醇化反应中的催化活性和稳定性;考察了（MH4）2SO4用量、焙烧温度对催化剂结构、性能的影响;并借助Hammett指示剂法、XRD、AES分析,研究其结构与性能的关系。实验结果表明,在（MH4）2SO4用量为20％、焙烧温度为600℃条件下制得的催化剂,其催化剂选择性99％,锐钛矿TiO2（A）晶相的形成与完善,是提高催化选择性的关键因素;催化剂失活是由于积炭与SO4^2-的流失造成的。     

基于高荧光碳纳米粒子的Fe3+超灵敏检测

以廉价的豆腐残渣为碳源,用简单的水热合成法,在不同的温度下成功制备了水溶性的发射蓝光的碳纳米粒子(Carbon nanoparticles,CNPs)。通过AFM、Uv-vis、FTIR、NMR、XPS及荧光光谱对碳纳米粒子的结构和光学性能进行了研究。实验结果表明,随着制备温度升高,CNPs的荧光量子产率(Quantum yield,QY)增加,当温度达到240℃时,QY可达15.24%。该CNPs荧光探针对Fe3+的检测表现出了良好的灵敏度和选择性,检测限低至50 nmol/L。同时,CNPs荧光探针能够实现真实水样及细胞内Fe3+的检测,在传感及生物成像领域具有潜在的实际应用价值。     

超小金纳米簇用于荧光及CT双模态成像的研究

基于金纳米簇强烈的量子限制效应（strong quantum confinement effect,SQCE）,采用一步合成法,制备了同时具有高效近红外荧光与CT双模态成像能力的超小金纳米簇.实验表明,通过优化合成比例以及合成条件,所合成的超小金纳米簇具有很大的斯托克斯（Stokes）位移、较高的荧光强度和X射线吸收效率.除此之外,该超小金纳米簇具有良好的单分散性、稳定性和生物相容性.4T1肿瘤细胞荧光成像实验结果表明,该纳米粒子可被肿瘤细胞快速、高效地摄取.     

温敏型铜银荧光纳米簇的绿色制备及细菌成像研究

在温和条件下以D-青霉胺为配体,通过一步法制备出水溶性的具有红色荧光的铜银纳米簇(CuAgNCs),并对其形貌、结构、荧光性能等进行了表征。结果表明,制备得到的纳米簇的量子产率可达9. 6%;在279~355 K温度范围内,该纳米簇的荧光强度与温度之间呈良好的线性关系,荧光强度随着温度的增加而减弱。此外,细胞毒性噻唑蓝(MTT)实验结果表明,合成的Cu-AgNCs显示出低毒性和较好的生物相容性,它们可以渗透大肠杆菌进行细胞成像。采用共聚焦荧光成像方法在293~313 K的生理温度范围内进行细菌体内温度测量,结果表明,制备的Cu-AgNCs有望作为光致发光温度计和生物传感器应用于荧光成像等领域。