玛卡荧光碳点的合成及用于苦味酸的荧光检测

以玛卡为碳源,采用水热法制备荧光碳点。碳点水溶液在激发波长为315 nm时,最大荧光发射波长为425 nm。在玛卡荧光碳点的磷酸盐缓冲液(0.2 mol/L,pH 5.8)中,加入苦味酸,其荧光被猝灭,基于此建立了以玛卡荧光碳点为荧光探针测定苦味酸的方法。本方法检测苦味酸的线性范围为0.4~80 mmol/L,相关系数为0.9978,检出限为110 nmol/L(S/N=3),本方法线性范围宽、灵敏度高、响应快(2 min内),选择性和抗干扰能力良好。用于实际水样中苦味酸的检测,加标回收率为92.0%~110.0%,结果令人满意。     

碳量子点荧光探针的制备及其在苦味酸检测中的应用

以银杏叶为原料,采用水热法制备得到新型荧光碳量子点(CQDs)。该碳量子点的平均粒径为5.5 nm,最大激发波长为335 nm,最大发射波长为418 nm。基于碳量子点荧光光谱与苦味酸(PA)吸收光谱存在部分重叠而发生荧光共振能量转移(FRET),建立了以碳量子点作为荧光探针用于苦味酸检测的新方法。在最佳实验条件下,加入苦味酸前、后的荧光强度比值(I₀/I)与苦味酸浓度(c)在0.2～800μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 5,检出限(LOD)为32 nmol/L。在5、40、80μmol/L加标水平下,实际水样中苦味酸的回收率为98.0%～104%,相对标准偏差(RSD)为1.0%～3.2%。该方法可用于实际样品中苦味酸的灵敏、快速和高效检测。     

荧光碳量子点的绿色合成及高灵敏高选择性检测汞离子

本实验以苹果汁为原料,通过一步水热法合成得到了水溶性好及稳定性高的蓝色荧光碳量子点。研究发现Hg2+对碳量子点荧光有良好的猝灭作用,从而建立了一种快速检测Hg2+的新方法。实验发现在pH 7.0磷酸盐缓冲介质中碳量子点荧光猝灭强度与Hg2+浓度在5~100 nmol/L和1~50μmol/L范围内呈线性关系,检出限为2.3 nmol/L(S/N=3)。本方法可用于实际水样中Hg2+的测定。     

发光碳量子点的合成及应用

碳元素是地球上所有已知生命的基础.由于其具有多样的电子轨道特性(sp、sp²、sp³),因此形成许多结构和性质奇特的物质.碳量子点是2004年发现的一种新型碳材料,相对于传统的半导体量子点和有机染料,这位碳家族中的新成员不仅保持了碳材料毒性小、生物相容性好等优点,而且还拥有发光范围可调、双光子吸收截面大、光稳定性好、无光闪烁、易于功能化、价廉、易大规模合成等无可比拟的优势.虽然在某些性能方面,稀土荧光纳米颗粒可以与之媲美,但是稀土元素昂贵的价格极大地限制了其在实际生产中的应用.因此,对碳量子点这一新兴领域的研究必将对材料科学的发展产生重大影响,它也会为碳家族赢得更多的荣耀.本论文的主要工作是建立了一步合成高荧光量子效率碳量子点的合成方法;对碳量子点的表面进行功能化;制备了碳量子点薄膜、块体和流体材料。     

煤基碳量子点合成研究进展

随着纳米科学技术的出现与发展,各种纳米材料层出不穷,碳量子点以其独特且优异的性质吸引了众多研究者的关注。碳源材料对碳量子点的合成及性质有着重要影响,我国煤炭储量相对丰富,焦炭、煤焦油和煤沥青等煤基衍生物的产量也居于世界前列,煤及煤衍生物富含芳环结构,在微观结构上适宜制备碳量子点。本文主要综述了近年来以煤及煤衍生物为碳源,通过化学试剂氧化、超声和电化学氧化等方法合成碳量子点(统称为煤基碳量子点)的研究进展,阐述了煤及其衍生物作为原料的优势所在,对比分析了不同制备方法的特点,并简要介绍了煤基碳量子点的性质以及其在生物成像、金属离子检测和光催化等领域的应用,最后对煤基碳量子点的可控制备等前景进行了展望。     

碳量子点的合成与应用

近年来,由于碳纳米材料具有高的催化活性以及好的稳定性等优点,其在科学、工程以及商业领域都得到了广泛的应用。其中新型"零维"碳纳米材料--碳量子点(carbon dots, CDs)具有荧光信号稳定、无光闪烁、激发波长和发射波长可调控等独特的光学性质,以及生物毒性小和生物相容性好等优势,逐渐成为碳纳米材料的研究热点,广泛应用于生物成像、生物细胞标记、传感器、光催化、太阳能电池以及发光元件等领域。本文主要综述了CDs的不同合成方法(包括自上而下法和自下而上法)及其应用。     

基于D-果糖合成的碳量子点用于金属离子的检测

以D-果糖为碳源,L-赖氨酸为钝化剂,采用一步微波法成功制备了类球状的荧光碳量子点(CQDs)。借助高分辨电子透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱和荧光光谱等手段对样品的结构和光学性能进行表征。结果表明制备了尺寸均一、分散性良好、表面含有丰富含氧基团的发蓝色光的CQDs,其具有激发依赖性。研究结果表明,在pH=3.5的HAc-NaAc缓冲溶液中,稳定性较好的CQDs可用于金属离子Fe~(3+)、Ag~+和Cu~(2+)的检测。     

基于碳量子点的绿色合成及生物成像研究进展EI北大核心CSCD

碳量子点(CQDs)作为碳纳米材料家族成员之一,因其原材料广、成本低廉、较高的光致发光性能和良好的生物相容性,在研究和应用领域都受到了广泛的关注,是应用于生物成像的理想材料。CQDs的绿色合成是指采用环保型或无毒型原料,通过绿色合成方法,如炭化法、微波法、水热法等,合成具有荧光性能的无毒碳量子点,与传统的化学氧化、激光烧蚀、热解处理等方法相比,更加绿色环保、经济,其应用已成为研究热点。本文对碳量子点材料特性、绿色合成过程机理、绿色合成原料来源、合成方法,及其在癌细胞、微生物细胞等细胞成像方面的应用进行了综述,探讨了绿色合成CQDs的利弊问题,并提出了今后该研究领域面临的机遇与挑战。     

碳量子点的合成研究进展与展望

碳量子点(CQDs)呈现出的亲水性、低细胞毒性、化学及光稳定性等优异性质,使其在化学、生物医学、传感学及光电子学领域得到了广泛的关注与应用。本文重点介绍CQDs合成的最新进展,总结了宏观条件下CQDs合成的自上而下法(弧光放电、激光烧蚀、电化学等)与自下而上法(化学氧化、热分解、微波加热等),比较了不同合成方法中碳源的利用率、反应条件、产物的尺寸分布、荧光性能及应用,讨论了各种合成方法的成功之处与存在的问题。文中详细介绍了基于微反应器原理的反胶束法和模板法在CQDs尺寸可控合成领域的应用。微流控芯片技术在纳米材料合成中显现安全、高效、可控等优于宏观反应体系的优势,结合目前微流控芯片合成CQDs的研究进展,可以预期微流控芯片在不久的将来将会在CQDs的合成中得到更成功的应用。     

生物质基碳量子点的合成及传感成像研究进展

作为一种碳基发光纳米材料,碳量子点因其毒性低、光学性质可调、成本低廉、优异的光稳定性以及良好的生物相容性等优点,被广泛用于生物传感和生物成像等领域。目前,已经开发了众多的合成碳量子点的方法,其中,采用生物质基天然原料的绿色合成方法,可以利用天然原料或者将低价值废弃物转化为高价值生物质基碳量子点,是未来实现能源可持续发展的趋势。本文主要介绍了生物质基碳量子点的合成方法以及在传感成像领域应用的最新进展,并对生物质基碳量子点在传感成像领域的应用前景和发展方向进行了展望。     

氮磷共掺碳量子点检测甲硝唑

以邻苯二胺和磷酸为原料,通过一步水热法合成了氮磷共掺碳量子点（NP-CDs）,通过透射电子显微镜、傅里叶红外变换光谱仪、荧光光谱等对其表面形貌、元素组成和光学性质进行了表征。基于甲硝唑（MNZ）和NP-CDs之间的静电吸附作用和静态猝灭现象,构建了一种快速检测MNZ的荧光探针。在最佳实验条件下,当MNZ浓度在0～100μmol/L时,NP-CDs的荧光强度变化量与MNZ浓度有良好的线性关系,检出限为0.68μmol/L。采用加标回收实验检测牛奶和蜂蜜中的MNZ,加标回收率为90.3%～101.9%,相对标准偏差在0.31%～1.3%之间,表明该方法可用于实际样品中MNZ的检测。     

基于煤基碳量子点检测氨苄青霉素

本研究以煤粉为碳源,通过硝酸回流法合成水溶性煤基碳量子点。研究发现,氨苄青霉素对碳量子点具有荧光增强效应,由此建立一种检测氨苄青霉素的分析方法。在优化条件下,氨苄青霉素对碳量子点的荧光增强程度与氨苄青霉素浓度在5.0～140.0μmol·L^-1范围内呈良好的线性关系,检出限为1.0μmol·L^-1。该方法可用于药品中氨苄青霉素的快速检测。     

以太西煤为碳源合成碳量子点用于铁离子检测的研究

以太西煤为碳源,采用硝酸氧化法辅助水热合成了具有绿色荧光的碳量子点(CDs)。该量子点具有良好的稳定性和水分散性,平均尺寸为3.64 nm。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、傅立叶红外光谱仪(FTIR)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、荧光光谱仪等对碳量子点的结构和光学性能进行表征。基于荧光猝灭原理,在最优检测条件下,Fe3+在0.6×10-6~2.5×10-6mol/L及3.0×10-6~21.0×10-6mol/L浓度范围内与CDs的荧光猝灭效率呈良好的线性关系,Fe3+的检出限为6.7×10-7mol/L。     

发光碳量子点的合成、性质和应用

基于碳量子点具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化和抗光漂白性等优异性能,碳量子点和其它的碳纳米材料（如富勒烯、碳纳米管和石墨烯等）同样引起了研究者广泛的关注。 碳量子点可以通过很多较为廉价的一步法进行大规模的制备,包括化学氧化法、超声法、微波法和激光烧蚀法等。 本文主要介绍了不同碳量子点的合成方法,以及依赖于碳量子点尺寸和波长等性质的发光性能,并且讨论了碳量子点在生物成像、光催化、能量转换/储存、光电子、光限幅和传感器等方面的应用。     

荧光碳量子点的特性及检测巯基化合物的研究进展

巯基化合物是生物体内一类重要的抗氧剂,包括半胱氨酸、同型半胱氨酸、谷胱甘肽等生物硫醇类化合物,在体内参与一系列典型的生化反应,有助于维持正常的生理功能,当含量异常会导致多种疾病.因此,定量检测巯基化合物在相关疾病研究和诊断方面具有重要的意义.目前,利用高选择性、高灵敏度的荧光探针检测巯基化合物已成为前沿课题之一.碳量子点(CDs)因具有优良的荧光稳定性、极好的生物相容性、耐光漂白以及易制备等优良的性能,作为一类荧光探针检测巯基化合物得到了广泛的应用.类似于其他纳米探针,当荧光CDs用于检测巯基化合物时,基于信号检测的竞争机制,引入猝灭剂和巯基化合物竞争性结合荧光碳量子点,由于巯基化合物的高亲和力和强亲核性,使荧光恢复.本文综述了碳量子点的制备和特性,以及在检测巯基化合物方面的研究进展.     

水溶性硅量子点的合成及对花茶中铜的荧光检测

硅量子点具有优越的光学性能,但传统方法制备的硅量子点由于水溶性较差而使其应用受到制约,文中以葡萄糖作还原剂,水浴加热一步还原法制备出激发500 nm,发射560 nm的黄绿色荧光硅量子点;对反应时间、反应温度、反应物的摩尔比、氢氧化钠的加入等影响因素进行了优化;并对硅量子点进行了IR、XPS、TEM表征。此方法制备的硅量子点对酸碱具有良好的稳定性,重金属铜离子能与硅量子点发生相互作用导致荧光强度的显著下降。基于铜离子对硅量子点荧光猝灭行为,建立了测定铜离子的方法。该方法对金属铜离子具有显著的选择性,方法灵敏,检出限低,并用于检测花茶中的铜。     

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。     

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。