荧光碳点的合成及其在绿麦隆检测中的应用研究

提出了一种以草木炭为碳源,采用一步水热法合成荧光碳点(CDs)的方法,并将所合成的CDs应用于农田水中绿麦隆的检测。探究了草木炭添加量、过氧化氢浓度、反应p H值、水热温度、水热时间等因素对合成CDs的影响。所合成的CDs最大激发和发射波长分别为340 nm和450 nm,发射光谱随激发波长的增大基本无红移。傅立叶红外光谱结果表明:CDs表面存在大量羟基(—OH)和羧基(—COOH)基团。绿麦隆对合成的CDs表现出选择性荧光猝灭,可应用于绿麦隆的检测。该方法对绿麦隆测定的线性范围为0. 15~3. 15mg·L~(-1),相关系数(r~2)为0. 999 3,检出限为0. 05 mg·L~(-1)。方法用于实际样品分析,加标回收率为93. 3%~112%,相对标准偏差(RSD)不大于4. 9%。实验考察了与绿麦隆结构相似的农药和常见阴阳离子对CDs荧光强度的影响,并对绿麦隆对碳点的猝灭机理进行了探讨。     

基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

共轭尺寸和表面氧化协同触发的红色荧光碳点用于有机溶剂中痕量水的检测

以邻苯二胺和盐酸多巴胺为前体,利用磷酸调节反应体系的pH值(pH=7, 3, 1),制备了荧光逐渐红移的碳点(CDs):CDs-7(绿光)、 CDs-3(橙光)和CDs-1(红光).通过透射电子显微镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱和荧光衰减曲线分析表明,反应体系pH值的减小促进了前体碳化交联,导致sp2共轭域尺寸和石墨化程度增加,从而使CDs的荧光红移.另外,酸性环境有利于使CDs表面氧化形成羧基,促进CDs荧光红移的同时改善了量子效率(QY).利用CDs-1量子产率高(14.8%)和发光的溶剂依赖特性,将其作为荧光探针分别检测了乙醇(EtOH)、 N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和1,4-二氧六环(DIO)中的痕量水,检出限分别为0.86%, 0.123%和0.023%,表明CDs-1在痕量水的检测方面具有应用潜力.     

碳点在食品安全检测中的应用

综述了碳点(CDs)的荧光性质(包括荧光产生机理、激发光/酸度依赖性、化学稳定性、抗光漂白性和上转换荧光)、合成方法(水热合成法、溶剂热法、超声波振荡法和微波消解法),重点讨论了其在食品安全检测中的应用,包括对重金属离子、合法和违禁食品添加剂、农药和兽药残留、食品中营养成分和病原体的检测,并对CDs发展趋势进行了展望(...     

基于碳点的即时测试方法的研究进展

即时测试(PoCT)方法的应用满足了食品、检疫、临床等多方面的快速、准确、简便的检测需求。碳点(CDs)作为一种新型的纳米材料,因易于制备、粒子尺度小、生物相容性好、低毒而被广泛应用于各种PoCT方法中。基于此,介绍了CDs的制备方法和表征方法,从食品安全、检疫与临床检测方面综述了CDs在PoCT中的应用,并对基于CDs的PoCT方法的发展进行了展望(引用文献95篇)。     

荧光碳点在分析传感中的应用进展

荧光碳点（CDs）是2004年发现的一种新型碳基纳米材料,呈球形、粒径在2～10 nm左右,具有优异的荧光性能、易于功能化修饰、抗光漂白性强、环境危害低、生物相容性好以及合成原料来源丰富等特点,被认为是有机荧光染料和半导体量子点的最佳替代品,在光电学、光催化、化学传感和生物成像等领域有着广阔的应用前景。本文主要介绍了CDs作为化学传感器的荧光检测机制,重点总结了近年来CDs在离子、有机小分子以及生物大分子检测等方面的应用,以期为荧光纳米探针的设计与应用提供理论和研究依据。     

玉米苞衣热解法制备碳点及荧光猝灭法测定Hg2+

以农业废弃物玉米苞衣为碳源,采用一步热解法制备荧光碳点(CDs),利用透射电子显微镜、红外光谱、 X射线光电子能谱、紫外-可见光谱和荧光光谱等对CDs的结构和光学性能进行了表征。结果表明,制备得到的CDs呈球形,粒径约为5.5 nm,其表面富含羟基和羧基。CDs在紫外光照射下可以发出明亮的蓝色荧光。Hg²⁺对CDs溶液的荧光具有显著的猝灭作用,据此建立了检测Hg²⁺的新体系。在0～4.0μmol/L范围内,CDs溶液的荧光猝灭程度与Hg²⁺浓度呈良好的线性关系,检出限为0.011μmol/L。本方法适用于自来水和湖水水样中Hg²⁺的测定。     

苯并噻嗪衍生物功能化的碳点用于检测银杏叶茶中的槲皮素

以柠檬酸和乙二胺为原料,通过一步水热法合成了表面富含羧基的荧光碳点(CDs),经酰胺化偶联反应将苯并噻嗪衍生物(BT)修饰到CDs表面制得探针CDs-BT.采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和红外光谱对CDs-BT的结构和性质进行了表征;并将其用于快速、选择性检测槲皮素(QCT).通过中心复合设计和响应曲面法评估并优化了检测过程中的操作参数,结果表明,在最佳操作条件下,对QCT检测的线性范围为2～22μmol/L,检出限为0.717μmol/L.研究表明, QCT对CDs-BT的荧光猝灭机理为静态猝灭.CDs-BT可用于银杏叶茶中QCT的检测,回收率为97.4%～101.6%.     

基于碳点-铕的比率荧光探针可视化检测四环素

结合四环素对碳点(CDs)的荧光猝灭及对铕离子(Eu ³⁺)的荧光增强作用, 建立了一种肉眼可辨的比率荧光分析方法用于水样中四环素残留的便捷检测. 通过优化CDs/Eu ³⁺比例、 溶液pH值等实验条件, 使检测体系对四环素的荧光响应呈现由蓝色→粉色→红色的颜色转变过程, 易于通过肉眼进行分辨和半定量分析. 实验结果表明, 2种荧光探针响应比(I₆₁₈/I₄₄₀)的对数值与四环素的浓度在20~100 nmol/L范围内呈线性关系, 方法的检出限为1 nmol/L. 将该方法应用于江水样品中四环素的加标检测, 获得了较好结果.     

超声法一步合成生物相容的黄绿色荧光碳点

本文以蜡烛灰为碳源,在强酸环境中超声法一步合成了粒径均匀的荧光碳点（CDs）,粒径（3.47±1.81）nm,在紫外灯照射下发出黄绿色荧光.研究表明,CDs表面带有-OH、C=O和-COOH等官能团,存在sp3杂化和sp2杂化两种碳原子.所合成的碳点具有良好的耐光漂白能力和生物相容性,能潜在地作为黄绿色荧光成像试剂应用于细胞成像.     

Tb3+参比碳点比率荧光传感器检测多菌灵

利用镧系元素-铽(Tb3+)参比CDs,开发具有双发射特性的Tb3+参比碳点(PAN-CDs&DPA-Tb)比率荧光传感器,用于检测食品基质中的多菌灵(MBC).传感器通过π-π堆积实现PAN-CDs&DPA-Tb识别MBC,并诱导基于内滤效应(IFE)和电子转移(ET)的同步荧光猝灭来实现MBC的比率荧光检测.该传感...     

碳点的合成与表征及其在潜在手印显现中的应用

以柠檬酸和尿素为反应原料、乙二醇为反应溶剂,采用溶剂热法合成了荧光碳点（Carbon dots,CDs）,并对CDs的形貌、粒径、晶体结构、元素成分、表面基团和光学性质等进行了表征。研究了CDs对激发光依赖的荧光发射特性,讨论了反应温度、反应时间和原料比例等合成条件对CDs的激发波长和发射波长的影响。将CDs与淀粉、纳米二氧化硅、蒙脱土、高岭土、硅藻土和氧化镁6种基质复合,制备出一系列CDs荧光复合物。最终将CDs-淀粉荧光复合物应用于光滑客体表面潜在手印的增强显现,并从定性和定量两个层面对显现效果进行了详细评价。利用CDs-淀粉荧光复合物对激发光依赖的荧光发射特性,结合滤光拍照,在很大程度上降低了客体背景噪声干扰。手印显现结果表明,显现信号与客体背景噪声之间的对比反差明显,具有较强的显现对比度;显现手印的各级特征反映清晰,具有较高的显现灵敏度;显现粉末与手印遗留物质之间的结合程度较高,具有较好的显现选择性。     

荧光碳点对生物体液中姜黄素的检测及细胞成像

本文以廉价易得的橘皮和柠檬酸为原料，通过一步水热法合成荧光碳点(CDs)。对CDs的形貌、结构、元素组成和光学性能等进行了表征，考察了离子强度、光稳定性和储存时间对CDs的影响。所合成CDs为粒径约为4 nm的类球形结构，具有较好的稳定性。通过对CDs与姜黄素(CM)检测体系的选择性实验，发现常见的离子及氨基酸对CM的检测几乎无影响。基于CM对CDs选择性荧光猝灭的现象，构建了检测姜黄素的荧光探针。在最佳实验条件下，该探针对CM检测的线性范围为5～40μmol/L,检出限为9.7 nmol/L。探讨了CDs和CM作用机理，发现其主要是静态猝灭。该CDs应用于健康人体体液(血液、尿液)中微量CM的测定，其加标回收率为104.0%～115.0%。橘皮合成碳点可用于A549细胞进行成像，并表现出低细胞毒性。实验结果表明，该CDs在CM的分析检测以及细胞成像中具有较好的应用价值。     

硝酸辅助合成水溶性绿光碳点及其在pH测量与Fe3+检测中的应用

以柠檬酸、甲酰胺与浓硝酸为原料合成了绿色荧光碳点（CDs）,对其物相、形貌及荧光性能进行了表征,并研究了其在离子检测及荧光标记方面的应用。结果表明：所合成的CDs呈现良好的水溶性;当以360~460 nm波长的光激发时,该CDs发出明亮的绿色荧光,并且发射峰的位置不随激发光波长而改变,其量子产率高达44.2%;同时,该绿光CDs对pH敏感,体系pH值在4.5~8.5范围内时,其归一化荧光强度与pH间有较好的线性关系;此外,该绿光CDs对Fe³⁺有较好的选择性响应,在0~1 000 μmol·L^-1范围内,体系的荧光淬灭效率（I₀/I）与Fe³⁺浓度有良好的线性关系,检出限为9.8 μmol·L^-1。     

用于抗结核药物异烟肼检测的碳点/二氧化锰纳米探针的构建

采用微波法快速合成了一种生物相容性好、稳定性高的荧光碳点（CDs）,并将该碳点与二氧化锰纳米片（MnO2）混合形成纳米荧光探针用于抗结核药物异烟肼（INH）的检测。采用透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT－IR）、紫外可见光谱（UV－Vis）和荧光光谱等手段对碳点和二氧化锰纳米片的形貌、成分、表面基团进行了表征。实验发现,MnO2纳米片通过荧光共振能量转移（FRET）猝灭CDs的荧光,而加入的INH可与MnO2纳米片发生氧化还原反应使后者降解,进而使CDs的荧光得以恢复,基于此构建了一种定量检测INH的纳米荧光探针。该探针对INH表现出良好的灵敏度和选择性,对INH检测的线性范围为0.5 ~ 60 μmol/L,检出限为0.02 μmol/L,并成功地应用于血样、尿样以及片剂中INH的测定,回收率分别为94.8% ~ 116%,99.0% ~ 105%和96.8% ~ 102%,相对标准偏差均小于5%,结果令人满意。该探针为INH的检测提供了新的思路,在生物样品检测方面具有广阔的应用前景。     

碳点荧光传感器的构建及其在环境污染分析中的应用

环境污染严重危害生态环境和人类健康.环境检测作为污染防治的关键环节,亟需灵敏快速、高效准确的分析手段.碳点(carbon dots, CDs)是一类生物相容性好、光学性质稳定、成本较低的新型碳纳米材料,在环境检测领域具有广阔的应用前景.本文综述了碳点的分类、合成方法、表征手段及其独特的物理化学性质,针对污染物浓度较低、种类繁多、基质复杂等环境污染特征讨论了碳点传感器的环境应用,并归纳了提高碳点灵敏度、选择性和检测效率的有效策略.最后,在总结碳点合成过程、表征技术、发光机制和传感机理等现存研究瓶颈的基础上,提出了未来碳点传感器的研究需求.     

红枣碳量子点荧光探针的制备及对食品中赖氨酸的检测

以红枣为原料,采用热解法制备了荧光碳量子点(CDs),加入表面活性剂增加了CDs的稳定性。用荧光表征CDs的光学性质,透射电镜观察了CDs的外貌特征。结果表明:荧光激发和发射波长分别为335nm/435nm,荧光量子产率为0. 81,碳点平均直径为3. 1nm,由于赖氨酸对碳量子点的荧光具有增敏作用,可以用于食品中L赖氨酸(L-lys)的分析检测。在p H大于7. 6、25℃条件下,L-lys的加入量与(CDs)荧光强度的增加成正比,其线性回归方程为△F=104. 8C-23. 1(C:μmol·L-1)线性范围为10～0. 4μmol·L-1,r=0. 9959,标准偏差为1. 36,检出限3. 9×10-8mol·L-1,该方法简单、准确、选择性好,适用于食品中L-Lys的检测。     

光谱技术在纺织品检测中的应用（一）--X荧光能谱仪在纺织品重金属检测中的应用

近年来,世界各国对纺织品中的有害物质含量的控制已越来越严格。本文对纺织品中重金属检测方法的现状进行了概括,进一步介绍了X荧光能谱法在纺织品重金属检测上的应用。采用X荧光能谱法检测布样中的重金属和采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）检测结果基本一致。结果表明：X荧光能谱法是一种有效的纺织品中重金属检测方法,也为纺织品中重金属的检测提供了一种快速、简便、无损的初筛方法。     

高稳定性黑米碳点的绿色合成及其细胞成像应用

以绿色廉价的黑米为碳源,采用简单的水热法一步合成了碳点(carbon dots,CDs)。所合成的CDs不仅对pH、NaCl溶液和温度变化不敏感,并且不受多种金属离子的影响,表现出优异的稳定性。同时,CDs在较短波长范围(410~470 nm)表现出激发不依赖的发射行为,在较长波长范围(470~510 nm)又表现出弱激发依赖的发射行为。由于其优异的荧光特性、稳定性和低毒性,我们将其应用于人口腔角质形成细胞(Hok)、宫颈癌细胞(Hela)和骨髓间充质干细胞(MC3T3)的体外成像。     

高稳定性黑米碳点的绿色合成及其细胞成像应用

以绿色廉价的黑米为碳源,采用简单的水热法一步合成了碳点(carbon dots,CDs)。所合成的CDs不仅对pH、NaCl溶液和温度变化不敏感,并且不受多种金属离子的影响,表现出优异的稳定性。同时,CDs在较短波长范围(410~470 nm)表现出激发不依赖的发射行为,在较长波长范围(470~510 nm)又表现出弱激发依赖的发射行为。由于其优异的荧光特性、稳定性和低毒性,我们将其应用于人口腔角质形成细胞(Hok)、宫颈癌细胞(Hela)和骨髓间充质干细胞(MC3T3)的体外成像。