绿色荧光碳点的制备及其在铜检测中的应用

以D-葡萄糖和L-天冬酰胺为原料,通过热解法制备得到绿色荧光碳点。该碳点在Cu2+存在下,碳点荧光发生显著猝灭。基于此,建立了一种可选择性检测Cu2+的方法,在1.0~20.0μmol/L线性范围内对Cu2+呈现良好的响应,检出限为6.3 nmol/L。通过标准加入法将其用于实际水样中Cu2+的检测,回收率为95.2%~105.0%,该碳点可以应用在环境水样中Cu2+的检测。此外,为充分利用该碳点较低的细胞毒性和良好的生物相容性等优点,通过荧光共聚焦成像技术将其成功用于细胞中Cu2+的可视化检测,进一步拓宽了碳点的应用领域。     

一种检测亚硫酸氢根的苯并咪唑类荧光增强型探针及其实际应用

合成和表征了一种用于检测HSO3^-的苯并咪唑类荧光增强型探针(FP1)。结果表明:FP1对HSO3^-表现出了明显的荧光关-开响应,具有高的选择性和灵敏度,且抗干扰能力强,响应时间短(2 min)。FP1的荧光强度与HSO3^-的浓度在1.2~8.1μmol·L^-1的范围内呈线性关系,其对HSO3^-的检出限为0.14μmol·L^-1。此外,FP1能用于实际样品中HSO3^-的检测,回收率良好,它还可应用于HeLa活细胞中对HSO3&-进行荧光成像。     

荧光氮化碳点的合成以及用于铜离子检测

荧光探针可对重金属离子进行灵敏、快速、可视化检测。氮化碳点(CNDs)不含金属,并具有水溶性、低毒性、易于制备和高荧光量子产率等特点,在重金属离子检测中具有潜在的应用价值。本研究利用乙二胺和四氯化碳制备了CNDs荧光探针,Cu²⁺可以猝灭探针的荧光,基于此建立了Cu²⁺的荧光检测方法。在Cu²⁺浓度为2.0～10.0μmol/L范围内具有良好的线性响应,检出限(S/N=3)低至0.058μmol/L。将此探针用于检测自来水、湖水和废水中Cu²⁺的含量,回收率在91.5%～105.3%之间,表明本方法具有良好的实用性。进一步基于CNDs制备了荧光检测试纸用于检测Cu²⁺,裸眼可检测的最低浓度为0.5μmol/L,为现场实时检测Cu²⁺提供了一种可选方案。     

氮氟共掺杂荧光碳点的制备及其在核黄素检测中的应用

以柠檬酸、L-赖氨酸和氟化钠为原料,利用水热法制备了具有明亮蓝色荧光的氮氟共掺杂碳点(NFCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对合成的NFCDs进行表征,并基于核黄素与NFCDs之间的荧光共振能量转移构建了NFCDs荧光探针用于核黄素的检测。在优化实验条件下,该方法对核黄素的线性范围为3.0～66.5μmol/L,检出限为0.26μmol/L,将其用于牛奶和奶粉中核黄素的测定,回收率为96.7%～103%。经MTT法测定NFCDs对HeLa细胞为低毒性,并成功用于细胞中核黄素的检测。     

啤酒基荧光碳点的绿色合成及其在Fe3+检测和细胞成像中的应用

以啤酒为碳源,通过水热法合成了一系列啤酒基荧光碳点,其中以齐鲁工业大学自酿啤酒合成的碳点相比其他品牌啤酒合成的碳点具有更好的发光效率。该碳点表现出发射波长随激发波长变化而变化的性质,最大发射波长为475 nm,呈现蓝色荧光。利用透射电子显微镜、X射线衍射技术、傅里叶变换红外光谱、紫外－可见吸收光谱和荧光光谱等对碳点结构及其光学特性进行了表征。基于Fe3+对碳点的特异性荧光猝灭,建立了灵敏的Fe3+检测方法,线性范围为0.3 ~ 45 μmol/L,检出限达91 nmol/L,并成功用于实际水样中Fe3+浓度的分析。所合成的碳点具有良好的生物相容性和细胞膜穿透性,可用于细胞内Fe3+的可视化成像分析和多色细胞成像。     

His-CDs@NaTbF4的合成及其在组氨酸检测和肿瘤细胞成像中的应用

以组氨酸功能化碳点为稳定剂水热合成His-CDs@NaTbF_4。所制备的NaTbF_4为六方相晶体,碳点以共价键方式包覆于NaTbF_4表面,粒子尺寸仅为4~6 nm。小尺寸和丰富亲水基团使复合材料易分散于水,形成的分散液具有良好的稳定性。碳点紫外-可见吸收光谱与NaTbF_4的荧光发射光谱有较大程度重叠,且距离极短,因此碳点和NaTbF_4的复合将导致荧光共振能量转移。与单独碳点相比,His-CDs@NaTbF_4的荧光强度增加超过7倍。His-CDs@NaTbF_4可与Cu~(2+)配位而产生明显的荧光猝灭。然而,猝灭的荧光可被组氨酸恢复。基于以上行为,建立了一种"开-关"型组氨酸荧光检测方法。当组氨酸浓度在1.0×10~(-6)~2.0×10~(-4)mol·L~(-1)之间,峰荧光强度随组氨酸浓度增加而线性增大。该方法检出限为3.8×10~(-7) mol·L~(-1),已成功应用于人体尿液中组氨酸检测和Hela细胞成像。     

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。     

水热法一步合成氮掺杂碳点及其应用于Cu(Ⅱ)离子检测

采用水热法以聚乙烯亚胺为原料一步制备氮掺杂荧光碳点。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜显示,所制备的碳点荧光性能优异、分散性好、且无团聚现象。Cu(Ⅱ)对所得的碳点表现出选择性荧光猝灭效果,这种现象可用于Cu(Ⅱ)检测。在0.1 mol/L PBS溶液中,荧光碳点的荧光强度随着Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐减弱。该方法对Cu(Ⅱ)检测的线性范围为50~150 μmol/L,检出限为10 μmol/L。细胞毒性测试结果表明,不同浓度的碳点对细胞活性影响均较小,其细胞毒性低。以上结果说明该碳点能成功检测Cu(Ⅱ)且细胞毒性低,在生物传感方面有潜在应用价值。     

水热法一步合成氮掺杂碳点及其在Cu(Ⅱ)离子检测中的应用

采用水热法以聚乙烯亚胺为原料一步制备氮掺杂荧光碳量子点。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜显示,所制备的碳点荧光性能优异、分散性好、且无团聚现象。在0.1mol/L PBS溶液中,荧光碳点的荧光强度随着Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐减弱。该方法对Cu(Ⅱ)检测的线性范围为50~150μmol/L,检出限为10μmol/L。细胞毒性测试结果表明,不同浓度的碳点对细胞活性影响均较小,其细胞毒性低。以上结果说明该碳点能成功检测Cu(Ⅱ)且细胞毒性低,在生物传感方面有潜在应用价值。     

绿色、低成本球磨-水热法制备石墨烯量子点及其应用研究

以绿色、简单、成本低的球磨方法制备的石墨烯为碳源,采用一步水热法成功制备了分散性好、尺寸分布均一、平均直径为(4.80 ± 0.20) nm、厚度为1~3层石墨烯烯量子点.分别采用高分辨透射电镜、原子力显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对石墨烯量子点进行形貌、结构以及荧光性能的表征. 合成的石墨烯量子点可用于Fe.3+的非标记、特异性检测,检测线性范围为2.0×10.-6~7.0×10.-4 mol/L,检出限为1.8×10.-6 mol/L(S/N=3),同时对检测机理进行了推断,证明此石墨烯量子点用于自来水中Fe.3+的检测的可行性;基于其低毒性和优良的生物相容性,所制备的石墨烯量子点可应用于细胞成像研究.本研究为碳纳米材料的制备提供了一种新途径,也为石墨烯量子点在生化分析、成像等方面的研究奠定了基础.     

碳点/β-环糊精复合物的制备及其用于尿酸检测的研究

以柠檬酸三钠为碳源,采用微波辅助制备碳点,用β-环糊精(β-CD)和碳点复合制备出碳点/β-CD复合物,并用荧光、紫外、红外光谱等进行表征.在pH=6.6的磷酸盐缓冲溶液中,尿酸可使碳点/β-CD复合物的荧光增强,探讨了反应时间、反应温度、缓冲溶液及pH对荧光增强程度的影响,建立了测定尿样中尿酸含量的方法.碳点/β-C...     

Mn,B, N co-doped graphene quantum dots for fluorescence sensing and biological imaging

The fluorescent and quantum yield (QY) of graphene quantum dots has been improved in recent years by doped atoms, which have good application prospects in fluorescence sensors and biological imaging. Here, a one-step hydrothermal synthesis method was used to synthesize manganese ions bonded with boron and nitrogen-doped graphene quantum dots (Mn-BN-GQDs). Compared with the boron and nitrogen co-doping graphene quantum dots (BN-GQDs), the fluorescence properties and quantum yield of Mn-BN-GQDs are significantly improved. Meanwhile, Mn-BN-GQDs exhibit low toxicity and good fluorescence imaging in living cells and has high selectivity to Fe³⁺ ions. Therefore, this experiment design Mn-BN-GQDs as a fluorescence sensor to detect Fe³⁺ ions, providing strong evidence for the advanced high sensitivity, selectivity and wide detection range of the Mn-BN-GQDs as a fluorescence sensor. These results indicate a dual linear relationship with good linear relationships in the 10–100 μM and 100–800 μM ranges, and limit of detection are 0.78 μM and 9.08 μM, respectively. Cellular imaging results demonstrate that Mn-BN-GQDs can be used as fluorescence sensors in biological imaging. Mn-BN-GQDs can be used for fluorescence sensing in biological imaging in combination with low toxicity, QY and quantum dot lifetime.     

一种新型三角架罗丹明B荧光探针对Cu～（2＋）识别性能研究

设计、合成了一种新颖的三角架结构罗丹明B衍生物（2）.在乙醇-水（8/1,V/V）介质中,用Tris-HCl控制体系pH为6.8,观察到Cu^2＋对化合物2的荧光及紫外-可见吸收增强性能,同时化合物2对Cu^2＋具有较高的选择性响应.选择最大激发和发射波长为557/577nm,测定了探针2（1.00×10^-5mol·L^-1）对Cu^2＋响应的校准曲线,线性范围为0.10～10.00×10^-5mol·L^-1,相关系数R^2=0.9964（n=15）,检出限为1.129×10^-7mol·L^-1,平行测定5次的相对标准偏差（R.S.D.）为2.2%;以557nm为最大吸收波长测定紫外吸收,Cu^2＋响应的浓度线性范围为0.50～25.00×10^-5mol·L^-1,相关系数R^2=0.9948（n=13）,检出限为3.338×10^-7mol·L^-1.     

Highly fluorescence Ta4C3 MXene quantum dots as fluorescent nanoprobe for heavy ion detection and stress monitoring of fluorescent hydrogels

Compared with other transition metal Mxene derived quantum dots（MQD_S）,Ta-based Mxene quantum dots have good functionality,but Ta-based Mxene quantum dots and their applications have not been studied so far.In this paper,we report for the first time the synthesis of high fluorescence quantum yield（QY） N-doped Ta₄ C₃ quantum dots（N-MQDs） using Ta₄ C₃ quantum dots in acid reflux damaged Ta₄ C₃ nanosheets as precursors and ...     

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.     

Integration of Metal-Organic Frameworks with Bi-Nanoprobes as Dual-Emissive Ratiometric Sensors for Fast and Highly Sensitive Determination of Food Hazards

Functional nanoprobes which detect specific food hazards quickly and simply are still in high demand in the field of food-safety inspection research. In the present work, a dual-emission metal-organic framework-based ratiometric fluorescence probe was integrated to detect Cu²⁺ and Pb²⁺ with rapidness and ease. Specifically, quantum dots (QDs) and carbon quantum dots (CQDs) were successfully embedded into zeolitic imidazolate framework-67 (ZIF-67) to function as a novel ratiometric fluorescent sensing composite. The ratiometric fluorescence signal of CQDs/QDs@ZIF-67 was significantly aligned with the concentration of metal ions to give an extremely low detection limit of 0.3324 nM. The highly sensitive and selective CQDs/QDs@ZIF-67 composite showed potential for the rapid and cost-effective detection of two metal ions.     

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。     

碳点的性质及其在化学发光分析中的研究进展

碳点是一种新型的荧光碳纳米颗粒,与传统的半导体量子点相比,碳点具有毒性低、生物相容性好、原料丰富廉价、光稳定性好等特点,得到引了化学、材料和生物等各领域科学家的高度关注。 本文介绍了碳点的基本概念和性质、探讨了碳点在化学发光领域的应用研究进展并进行了展望。     

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.