基于双发射碳点的荧光探针构建及对水中铜离子的检测

为克服测试时环境变化对荧光检测的影响,我们设计合成了比率型荧光探针,利用双波长的荧光发射来有效消除背景干扰。本文以邻苯二胺、四硼酸钠和1-甲基-3-烯丙基咪唑溴盐为反应前体,利用一步水热法合成了基于碳点双发射的荧光探针L-CDs,并实现了对铜离子(Cu2+)的双信号响应。L-CDs表现出荧光双发射现象,当激发波长为380 nm时,呈现出440 nm和570 nm的双发射峰。Cu²⁺可使探针在440 nm处的荧光发射强度减弱,同时570 nm的荧光发射峰增强。Cu²⁺浓度在0.04～0.244 mmol/L范围内时,与荧光比率信号(F570/F440)表现出良好的线性相关,检出限(LOD)为0.6μmol/L。所构建的荧光探针可用于实际水样中Cu²⁺的检测,回收率为99.4%～101.8%。     

基于双荧光中心碳量子点的比率型荧光探针快速检测乐果

环境和农产品中乐果的残留,对人体和生态环境都造成了巨大的威胁。急需构建一种高效、简便及廉价的检测方法用于乐果的快速检测。通过对木糖和碳酸氢铵进行简单的水热处理,成功制备了掺杂氮型碳量子点(N-CQDs)。N-CQDs的激发光谱表明,其在238和330 nm处各有一个荧光中心,它们的荧光发射中心均位于402 nm左右。随着乐果的不断加入,238 nm激发的发射光谱能在1 min内被有效猝灭,而330 nm激发的发射光谱荧光变化不明显,基于此构建了比率型荧光探针用于乐果的快速检测。在最佳反应条件下,比率型荧光探针对乐果的检测范围为2～100和100～180 ng·mL^-1,检出限为0.67 ng·mL^-1。常见的离子和农药对乐果的干扰不大,表明该比率型荧光探针无需特异性酶的标记即可对乐果显示出良好的选择性。该方法用于实际火龙果样品中乐果的检测,并与国家标准规定的气相色谱-质谱法(GC-MS)比较。所建立的方法在实际火龙果样品检测中回收率在92.55%～102.24%之间,其相对标准偏差(RSD)小于3.62%(n=3)。而国标规定的GC-MS法的...     

油溶性CdSe量子点荧光探针直接检测农药水胺硫磷

基于农药水胺硫磷对油溶性CdSe量子点荧光猝灭的现象,建立了一种简单、快速、直接检测农药水胺硫磷的新方法。在最佳实验条件下,油溶性CdSe量子点的荧光猝灭程度与水胺硫磷浓度在2.30×10-7～1.09×10-5 mol·L-1范围内呈较好的线性关系,相关系数为0.999 9,对水胺硫磷的检出限为1.1×10-7 mol·L-1。本法已成功用于大米和小麦面粉样品中水胺硫磷农药残留的检测,加入回收率在93.3%～105.0%之间,结果满意。结合紫外-可见吸收光谱及时间分辨荧光光谱,探讨了水胺硫磷对油溶性CdSe量子点荧光猝灭的机理。研究结果表明,水胺硫磷能有效改变油溶性CdSe量子点的表面状态,增大了表面缺陷和非辐射重组的发生,从而使油溶性CdSe量子点的荧光猝灭。     

CdTe量子点荧光猝灭法测定微量铅

以CdTe量子点作为荧光探针,基于荧光猝灭法对铅进行了定量检测,考察了缓冲溶液体系、量子点浓度、反应时间等多种因素的影响。实验结果表明,在pH 7.5的0.2mol/L Na2HPO4-NaH2PO4缓冲液中,反应时间为10min,铅浓度为2.0×10-6—3.5×10-5mol/L范围时,其线性回归方程为ΔF=26.35+11.47C(×10-6mol/L),相关系数和检出限分别为0.9991和1.8×10-8mol/L。该方法灵敏度高,为铅的测定提供了新的方法。     

近红外发射CdSeTe量子点测定铜离子

以CdCl₂·2.5H₂O、Na₂SeO₃、Na₂TeO₃和N₂H₄·H₂O为反应物,以3-巯基丙酸（MPA）为稳定剂制备CdSeTe量子点。与CdTe量子点相比,CdSeTe合金量子点的发射光谱明显红移,发光颜色可扩展至近红外波段范围。基于铜离子能有效猝灭CdSeTe合金量子点荧光的特性,开发了一种用近红外CdSeTe量子点为荧光探针测定铜离子浓度的分析方法。在最佳实验条件下,该方法的线性检测范围为10～200 μg/L,检测上限为1.13 μg/L。应用于实际样品中铜的测定,结果与ICP测定值非常吻合。     

近红外发射CdSeTe量子点测定铜离子

以CdCl2·2.5H2O、Na2SeO3、Na2TeO3和N2H4·H2O为反应物,以3-巯基丙酸(MPA)为稳定剂制备CdSeTe量子点。与CdTe量子点相比,CdSeTe合金量子点的发射光谱明显红移,发光颜色可扩展至近红外波段范围。基于铜离子能有效猝灭CdSeTe合金量子点荧光的特性,开发了一种用近红外CdSeTe量子点为荧光探针测定铜离子浓度的分析方法。在最佳实验条件下,该方法的线性检测范围为10~200μg/L,检测上限为1.13μg/L。应用于实际样品中铜的测定,结果与ICP测定值非常吻合。     

铅离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响

以热解石墨为原料,利用电化学方法,制备了荧光碳纳米颗粒。系统地研究了在不同浓度、时间、pH值、温度等条件下,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光发射规律的影响。实验结果表明:Pb2+离子不改变光谱形状,但可以降低荧光峰值强度;Pb2+离子作用荧光碳纳米颗粒的时间越长,猝灭效率越低;pH值不同,猝灭效率不同;随着温度的升高,Pb2+离子对碳纳米颗粒荧光的猝灭效率逐步提高。其猝灭机理可能为电荷转移猝灭和动态猝灭。     

碳量子点荧光猝灭法测定饮料中日落黄

以柠檬酸为碳源制备碳量子点(CQDs),所得碳量子点被394 nm的光激发后在484 nm处有较强的荧光发射,最大吸收波长为482 nm的日落黄能强烈猝灭碳量子点的荧光。基于该现象,发展了一种以碳量子点为荧光探针测定日落黄的分析方法,并探讨了荧光猝灭机理。在选定的实验条件下,该分析方法的线性检测范围为0.1~100μmol/L,检出限(3σ/k)为0.051μmol/L。     

氮掺杂碳量子点的合成及作为荧光探针对Hg~(2+)的检测

与传统量子点相比,碳量子点作为一种新型的荧光碳纳米材料,由于其良好的生物相容性、易于表面功能化、低毒性等优点受到了广泛关注。采用柠檬酸为碳源,氨水为氮源,热解法制备出水溶性好的氮掺杂碳量子点(NCDs)。透射电镜(TEM)观察NCDs的粒径在3nm左右;X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶红外光谱(FIIR)证明NCDs的表面被羧基、氨基、羟基、羰基等官能团功能化,说明NCDs有很好的水溶性。研究还发现Hg~(2+)对NCDs的荧光有良好的猝灭作用,可作为荧光探针检测水中Hg~(2+)含量。在PBS缓冲液中(0.1mol·L~(-1) pH 7.0),NCDs的荧光猝灭率(F/F0)与汞离子浓度在0.001~0.1μmol·L~(-1)之间存在良好的线性关系,检出限为2.1nmol·L~(-1)。该方法灵敏度高、选择性好、方法简便,可应用于Hg~(2+)快速、灵敏的检测。     

CdTe量子点作荧光探针检测微量铅的方法研究

研究了用表面修饰的CdTe量子点作荧光探针检测水相中的微量铅离子。以巯基丙酸为稳定剂,在水相中合成了CdTe量子点。基于Pb2+对CdTe量子点有显著的荧光猝灭作用,用CdTe量子点作荧光探针,建立了水相中微量Pb2+的定量检测方法。研究结果表明:在优化的实验条件下,当Pb2+浓度在1.0×10-8～1.0×10-6 mol.L-1范围内时,量子点的荧光猝灭强度(ΔF)与Pb2+的浓度之间有良好的线性关系,线性相关系数为0.997 2,计算此方法的检出限为9.3×10-10 mol.L-1,相对标准偏差为5.9%,回收率为86%～110%。同时研究了常见金属离子的干扰作用,结果表明所建立的方法具有很好的选择性。     

氨基化碳量子点荧光猝灭法测定焦性没食子酸的研究

以葡萄糖为原料,通过一步水热法合成稳定性高的碳量子点,并用乙二胺使其表面氨基化。焦性没食子酸能使氨基化的碳量子点荧光明显猝灭,由此建立一种简便、高效检测焦性没食子酸的新方法。考察了缓冲体系p H、反应时间、反应温度等对焦性没食子酸测定的影响。结果表明,在pH=11.20的三酸缓冲溶液中,室温反应20 min时,体系的F0/F与焦性没食子酸的浓度呈良好的线性关系,其线性范围为4.0×10~(-6)~9.0×10~(-5)mol·L~(-1),相关系数r=0.997 4,检出限为3.5×10~(-6)mol·L~(-1)。该方法快速简便,适用于水样中焦性没食子酸的检测。     

环境水样中S2-的CQDs双发射比率荧光测定

以葡萄糖为碳源、对苯二胺为氮源,一步水热法合成了新型双发射荧光碳量子点(GP-CQDs),对该GPCQDs的形貌及光谱特性进行了研究。实验发现,在单一波长λ_ex=300 nm激发下,该GP-CQDs于348 nm和452nm处有双发射荧光信号。将MnO₄^-加入GP-CQDs溶液,GP-CQDs于452 nm处的荧光信号完全猝灭,而348 nm处的信号基本不变。于上述猝灭体系中继续加入S^2-,其于425 nm处产生新的荧光发射峰,相较于GP-CQDs原452 nm处的荧光信号,发射峰位置发生蓝移,且发射峰强度随S^2-的浓度增加线性增强,而348 nm处的信号无增敏现象。根据该现象,以425 nm处的荧光峰为响应信号、348 nm荧光峰为参比信号,可直接构建基于S^2-测定的比率荧光传感探针。实验对该探针的构建条件及分析性能进行了优化,当S^2-浓度在3.1×10^-8～8.0×10^-6mol/L范围...     

新型汞离子CQDs-CuNCs比率荧光探针的构建及在螃蟹中的应用

汞是一种典型的低剂量高毒性物质,广泛存在于环境和水体中,可通过食物链传递并累积,从而对人体造成危害。因此,准确快速的监测食品中汞离子（Hg2+）含量对于保障食品安全具有重要意义。目前,常用的Hg2+检测方法包括液相色谱-原子荧光光谱法（LC-AFS）、电感耦合等离子质谱法（ICP-MS）、电化学法和荧光分析法。比率型荧光探针具有双发射荧光特性,其中内置校准功能可降低因探针浓度和各种环境因素产生的检测误差,可以有效的克服单发射荧光探针的不足。本研究提出了基于碳量子点（CQDs）和铜纳米簇（CuNCs）的新型比率型荧光探针用于螃蟹中Hg2+的快速检测。主要研究内容和结果如下：（1）CQDs-CuNCs复合体系的制备。以蔗糖为碳源,聚乙二醇为钝化剂,通过微波介导法合成CQDs;以抗坏血酸为还原剂和稳定剂通过水热法合成CuNCs,后通过自组装制成CQDs-CuNCs复合体系。（2）CQDs-CuNCs复合体系的表征。利用高倍透射电子显微镜（HRTEM）、紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）、荧光光谱（FL）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对CQDs-CuNCs复合体系表征,结果显示,该研究成功合成了具有双发射特性的CQDs-CuNCs比率型荧光探针。（3）CQDs-CuNCs复合体系的稳定性测试。将CQDs-CuNCs比率型探针与传统的单通道CuNCs探针的稳定性进行对比。结果表明,当探针浓度漂移和测量温度波动时,CQDs-CuNCs比率型探针比单发射的CuNCs抗干扰能力更强,稳定性更高。（4）CQDs-CuNCs复合体系对Hg2+的检测。当Hg2+存在时,复合体系中的CuNCs发生团聚,而CQDs基本不受影响,导致443 nm处的CuNCs荧光猝灭而545 nm处的CQDs荧光强度几乎不变。依据荧光强度的比值（I_{443 nm}/I_{545 nm}）与Hg2+浓度的关系实现定量检测。在对标准Hg2+检测时,CQDs-CuNCs复合体系的I_{443 nm}/I_{545 nm}和单发射CuNCs的猝灭率与Hg2+浓度（0.1～12 μmol·L-1）均呈现良好的线性关系,相关系数分别达到0.994 7和0.991 6,检测限（3σ/S）分别为2.83和3.62 nmol·L-1。在螃蟹样品检测中,CQDs-CuNCs比率型探针和单发射的CuNCs得到回收率分别为102.5%~105.4%和104.2%~112.5%,说明CQDs-CuNCs复合体系比单发射CuNCs对Hg2+具有更高的灵敏性和稳定性。以上结果表明,本研究所构建的CQDs-CuNCs比率型荧光探针能够用于食品中Hg2+的快速、准确检测。     

β-环糊精修饰Mn-ZnS量子点荧光探针用于检测血液中对乙酰氨基酚

为了能够有效快捷地实现低浓度对乙酰氨基酚的检测,本文利用量子点电子转移荧光猝灭的机理,对量子的的修饰和对乙酰氨基酚的检测方法进行实验研究。首先,将乙二胺-环糊精成功修饰到Mn-ZnS量子点表面,增强其荧光稳定性和水溶性,再利用β-环糊精对对乙酰氨基酚的包合作用,使对乙酰氨基酚进入β-环糊精的空腔内,与量子点表面发生电子转移,进而使荧光猝灭。然后,基于乙二胺-环糊精修饰的ZnS量子点电子转移荧光猝灭的机理,建立了一种检测血液中对乙酰氨基酚含量的荧光光谱分析新方法。实验还考察了反应时间与反应温度对对乙酰氨基酚检测的影响。实验结果表明,在反应时间为35 min、反应温度为40℃的条件下,乙二胺-环糊精修饰ZnS量子点的荧光强度与对乙酰氨基酚的浓度呈良好的负线性关系,对乙酰氨基酚的浓度范围为1～100 ng/L,检出限为0.64 ng/L,RSD(%)为1.69%(n=11),用于血液样品的检测时,加标回收率为91.06%～103.82%。该方法实现了低浓度对乙酰氨基酚含量的检测,且操作快速、简便。     

谷胱甘肽修饰的CdTe量子点荧光猝灭法测定化妆品中的铅

以谷胱甘肽(GSH)为稳定剂,在水溶液中制备稳定的CdTe纳米量子点.根据Pb(Ⅱ)对CdTe量子点的荧光具有较强的猝灭效应,建立一种简便灵敏的测定铅的新方法.考察了缓冲液体系、缓冲液pH、量子点的浓度和反应时间等对pb2+测定的影响.结果表明,在Tris缓冲液(pH8.8)中,CdTe量子点浓度0.0306mmol/L,反应时间5min,体系的相对荧光强度与pb2+浓度呈良好的线性关系,其线性范围为10-105μg/L,检出限0.27μg/L(3σ),加标回收率在97.6％-101.8％之间.此方法操作简便,快速,可用于化妆品中铅(Ⅱ)含量的测定.     

比率型碳点荧光传感器检测机理与应用研究进展

比率型荧光传感器由于具有抗干扰能力强和灵敏度高等优点,在食品安全、金属离子检测、环境污染分析等许多领域显示出巨大的应用潜力。而碳点作为一种新型荧光材料,不仅具有优良的荧光性能,而且毒性低、易于表面功能化,非常适合构建比率型荧光传感器。本文就近年来比率型碳点荧光传感器在检测领域的研究进展进行综述,重点阐述了碳点的荧光检测机理,并根据碳点使用情况的不同,对不同类型的比率型碳点荧光传感器进行了分类总结。最后提出了该领域亟待解决的困难和问题,并对其在分析物检测方面的发展方向进行了展望。     

一步合成硫、氮共掺杂的碳量子点及其在Fe~(3+)检测中的应用

碳量子点的光致发光性质不仅决定于尺寸还依赖于它的表面态,因此通过在碳量子点表面掺杂或嫁接不同元素与基团有望调节它的荧光发射行为。为了研究多种元素掺杂对碳量子点发光性质的影响,本文以对氨基苯磺酸为原料,通过水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。实验结果表明:制备的碳量子点尺寸分布均匀,氮、硫分别以氨基和磺酸基团的形式存在于碳量子点的表面。与已有的报道不同,碳量子点展现出了非激发波长依赖的蓝光发射行为,三价铁离子可有效猝灭其荧光,铁离子浓度在0~10-3mol·L-1范围内与碳量子点的荧光猝灭程度呈现良好的线性关系,检出限约为10-7mol·L-1。制备的碳量子点对三价铁离子具有高选择性、高灵敏性以及较好的抗干扰能力,能作为三价铁离子检测的传感器。     

红枣碳量子点“关-开”型荧光探针检测芦丁的研究

以红枣为原料,通过一步水热法合成了具有强烈荧光的碳量子点（CQDs）,通过荧光光谱、紫外-可见光谱、红外光谱、X射线粉末衍射光谱对其发光特性进行了研究,并基于KMnO₄与CQDs形成无辐射复合体,构建了"关-开"型荧光探针用于芦丁的高灵敏度检测。实验发现,在pH=4.00的HAc-NaAc缓冲溶液中,KMnO₄的加入可使CQDs的荧光发生显著猝灭,体系的荧光信号处于"关闭"状态;加入芦丁后,由于KMnO₄更易与还原性药物芦丁发生反应,将KMnO₄从CQDs表面移除下来,使CQDs的荧光得以恢复,体系的荧光信号处于"打开"状态。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荧光探针荧光恢复值ΔF与芦丁的浓度在2.5×10^-7~1.0×10^-5 mol/L范围内呈良好线性关系,方法检出限为1.5×10^-7 mol/L。该方法应用于样品中芦丁的测定,结果满意。     

微波法制备掺氮碳点及其用作探针检测铁离子

为了研究氮掺杂对纳米碳点荧光发射行为的影响和探索掺氮碳点的快速制备途径,以2-氨基对苯二甲酸为前驱体,与不同的修饰剂一起溶解于去离子水中,经微波辐射3 min,一步法合成了新型掺氮碳点。实验结果表明:制备的掺氮碳点水溶性好,发蓝色荧光,且发射行为不依赖于激发波长;颗粒近似为球形,尺寸5～8 nm,晶面间距为0.23 nm,接近石墨碳(100)面晶格结构;Fe~(3+)通过与掺氮碳点表面含氧基团的络合配位,可有效地猝灭其荧光,Fe~(3+)浓度在5～60μmol·L~(-1)的范围内与相对荧光强度呈现良好的线性关系,检出限约为1.01μmol·L~(-1),可以作为检测Fe~(3+)浓度的荧光探针。