荧光碳点与CdTe量子点对毕赤酵母的毒性比较

以葡萄糖为碳源合成荧光碳点;以巯基琥珀酸为稳定剂,合成CdTe量子点。通过紫外吸收光谱和荧光发射光谱对二者的荧光性能进行表征。又以毕赤酵母作为指示生物,考察了延滞期的毕赤酵母分别与荧光碳点和量子点共培养后的生长曲线,并利用血球计数板法对培养至25h的毕赤酵母细胞进行计数。研究结果表明:荧光碳点对毕赤酵母的生长抑制作用不明显,即使在高浓度(14.4 mmol/L)下,也基本不影响毕赤酵母的生长;而CdTe量子点必须控制在很低的浓度(5.1μmol/L),才表现出低的细胞毒性。     

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.     

水热法一步合成羟基包被的荧光碳点及其应用于金属离子的光传感

通过蜡烛灰在氢氧化钠水溶液中的水热反应,简便合成出粒径为3.1±0.5nm的碳点.所得碳点表面带有大量羟基,具有较好的水溶性、抗光漂白、抗盐以及很低的细胞毒性,且荧光量子产率约5.5%.基于一些金属离子对羟基包被的碳点的荧光猝灭作用可选择性地检测比如Cr3＋,Al3＋,Fe3＋.这是由于这些金属离子极易与碳点表面上的羟基相结合,导致碳点发生聚集作用而使得荧光发生猝灭.实验表明,Cr3＋对碳点的静态猝灭常数为1.03×107M-1,线性范围为1.0～25.0-M,检测限为60nM（3σ）.     

新型水溶性多色荧光碳点的制备及细胞成像研究

以鸡蛋清和牛奶分别与葡萄糖进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,通过膜和柱层析分离纯化,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备碳纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团进行表征。将所制备的碳点与小鼠黑色素瘤细胞共孵育,进行细胞成像应用评价。结果表明:制备的两种水溶性荧光碳点平均粒径分别为2.5 nm和4.9 nm,可在紫外灯下发出明亮的荧光,紫外最大吸收波长为250 nm。基于鸡蛋清或牛奶与葡萄糖反应制备的多色荧光碳量子点具有良好水溶性,其荧光光谱最大发射波长分别在410 nm和400 nm处,同时在660~800 nm激发波长范围内具有上转换性质,且荧光发射光谱随着激发光波长的增加发生红移。红外光谱表明存在—COOH、—NH2和—OH基团。细胞成像结果表明,在405 nm或488 nm激光照射下,所制备的碳点在细胞内的荧光成像清晰可见,而且在碳点浓度小于2.5 mg/mL时,均表现出较低的细胞毒性。     

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。     

荧光碳点的制备及应用研究进展

荧光碳点是一种新型的荧光纳米材料。它不仅具有优良的光学性能,而且具有良好的生物相容性,易于实现表面功能化,在生物传感、荧光探针等领域具有很好的应用潜力。本文就近几年来荧光碳点的研究进行了综述,简述了碳点的特性,着重介绍了荧光碳点制备和应用的最新进展,对碳点发展过程中尚待解决的问题进行了总结,并对未来的发展方向进行了展望。     

川木香水热法一步合成荧光碳量子点及光学性能研究

以中药材川木香原药为碳源,采用水热法一步合成了荧光碳量子点。通过水热法实验条件优化,获得制备荧光碳量子点的最佳实验参数,通过透射电镜(TEM)对荧光碳量子点进行形貌表征,通过X射线光电子能谱分仪(XPS)对荧光碳量子点进行元素组成分析,通过荧光光谱和紫外-可见吸收光谱对荧光碳量子点进行了光学性能研究。结果表明：川木香用量1.00 g,水热反应温度180℃,水热反应时间2.0 h时,制备得到的荧光碳量子点光学性能最佳。荧光碳量子点平均粒径为5 nm,主要含有C元素和O元素,最大激发波长为360 nm,对应的发射波长为420 nm,特征吸收峰为280 nm,量子产率为12.9%。     

荧光碳点的制备及其荧光特性的研究和应用

围绕具有优良荧光发光特性的无机纳米材料——碳点,设计一个本科化学实验。通过"自下而上"的方法分别制备蓝色、绿色荧光碳点溶液;考察荧光碳点溶液的荧光激发和发射光谱关系,相对法测定荧光量子产率;探究不同浓度和pH条件下的荧光光谱变化;并将荧光碳点应用到防伪技术领域,加深学生对荧光材料的相关荧光概念和表征手段如荧光激发光谱、荧光发射光谱、荧光量子产率,术语如Stokes位移和荧光影响因素等理论知识的理解,同时通过防伪应用开拓学生的思维,鼓励学生将课堂所学应用到实际生产生活中。     

荧光碳点探针的合成、性质及其在生物成像中的应用

荧光碳点探针是近几年来发展起来的一种新型荧光探针，具有传统有机染料、荧光染色蛋白及一般荧光纳米材料无法比拟的独特优势，如具有良好的水溶性、化学惰性、低毒性、易于功能化、抗光漂白性、可调谐和生物相容性等优异性能，因而引起研究者的广泛关注。目前已发展水热法等近十种较为经济便捷的方法，可进行大规模的荧光碳点制备，在细胞功能研究及细胞表面和内部功能分子的探测、组织的成像、病菌的定位等方面得到了较为广泛的应用。笔者对近年来荧光碳点的合成方法、依赖于碳点尺寸和波长等性质的发光性能，以及荧光碳点在生物成像等方面的应用作一简要综述，并对其在药用植物病理方面的应用提出展望，期望为丰富荧光碳点在生物成像领域的应用提供一定的借鉴和参考。     

Preparation of Nitrogen and Sulfur Co-Doped Fluorescent Carbon Dots from Cellulose Nanocrystals as a Sensor for the Detection of Rutin

The poor water solubility, large particle size, and low accessibility of cellulose, the most abundant bioresource, have restricted its generalization to carbon dots (CDs). Herein, nitrogen and sulfur co-doped fluorescent carbon dots (N, S-CDs) were hydrothermally synthesized using cellulose nanocrystals (CNC) as a carbon precursor, exhibiting a small particle size and excellent aqueous dispersion. Thiourea was selected as a nitrogen and sulfur dopant to introduce abundant fluorescent functional groups into N, S-CDs. The resulting N, S-CDs exhibited nanoscale size (6.2 nm), abundant functional groups, bright blue fluorescence, high quantum yield (QY = 27.4%), and high overall yield (16.2%). The excellent optical properties of N, S-CDs endowed it to potentially display a highly sensitive fluorescence “turn off” response to rutin. The fluorescence response for rutin allowed a wide linear range of 0–40 mg·L⁻¹, with a limit of detection (LOD) of 0.02 μM, which revealed the potential of N, S-CDs as a rapid and simple sensing platform for rutin detection. In addition, the sustainable and large-scale production of the N, S-CDs in this study paves the way for the successful high-value utilization of cellulose.     

Synthesis of Fluorescent Carbon Dots and Their Application in Ascorbic Acid Detection

Water-soluble fluorescent carbon dots (CDs) were synthesized by a hydrothermal method using citric acid as the carbon source and ethylenediamine as the nitrogen source. The repeated and scale-up synthetic experiments were carried out to explore the feasibility of macroscopic preparation of CDs. The CDs/Fe³⁺ composite was prepared by the interaction of the CDs solution and Fe³⁺ solution. The optical properties, pH dependence and stability behavior of CDs or the CDs/Fe³⁺ composite were studied by ultraviolet spectroscopy and fluorescence spectroscopy. Following the principles of fluorescence quenching after the addition of Fe³⁺ and then the fluorescence recovery after the addition of asorbic acid, the fluorescence intensity of the carbon dots was measured at λex = 360 nm, λem = 460 nm. The content of ascorbic acid was calculated by quantitative analysis of the changing fluorescence intensity. The CDs/Fe³⁺ composite was applied to the determination of different active molecules, and it was found that the composite had specific recognition of ascorbic acid and showed an excellent linear relationship in 5.0–350.0 μmol·L⁻¹. Moreover, the detection limit was 3.11 μmol·L⁻¹. Satisfactory results were achieved when the method was applied to the ascorbic acid determination in jujube fruit. The fluorescent carbon dots composites prepared in this study may have broad application prospects in a rapid, sensitive and trace determination of ascorbic acid content during food processing.     

水热法新型水溶性荧光碳点的制备及其性能研究

以阿拉伯糖和磷酸酪蛋白肽进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)等对所制备碳点的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团等进行表征,并考察了其性能和对不同金属离子的识别作用。结果表明:制备的荧光碳点平均粒径为4.62 nm,其紫外最大吸收波长为281 nm,XRD峰值约为21°,可在紫外灯下发出明亮的荧光,最大发射波长为414 nm,且呈荧光多元发射。红外光谱分析表明存在—COOH,—NH2和—OH基团。该荧光碳点具有良好的性能,且对Cu2+和Fe3+有较强的选择性识别作用,其原因可能是荧光碳点的聚合导致粒径增大从而使荧光强度减弱。该碳点有望作为荧光探针用于检测分析和生物成像等领域。     

荧光碳点的制备及应用

荧光碳点是继富勒烯、碳纳米管及石墨烯之后最热门的碳纳米材料之一。这种纳米材料克服了传统量子点的某些缺点,不仅具有优良的光学性能与小尺寸特性,而且具有良好的生物相容性,易于实现表面功能化,在生化传感、成像分析、环境检测、光催化技术及药物载体等领域具有很好的应用潜力。本文就近年来人们对荧光碳点的研究进行了综述,简述了碳点的特性,重点介绍了荧光碳点应用的最新进展,对碳点发展过程中尚待解决的问题进行总结并对未来发展方向进行了展望。     

荧光可调控的碳量子点的电化学制备及性质研究

采用循环伏安法（Cyclic Voltammetry,CV）在碱性条件下电解石墨棒,得到水溶性的荧光碳量子点. 通过透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱（Raman spectrum）、原子力显微镜（AFM）对所制备的碳量子点进行形貌及结构表征,发现该碳量子点由1～4层石墨烯片层堆积形成,粒径在19 nm左右,厚度在1 nm左右. 通过荧光光谱（PL）、紫外可见吸收光谱（UV-vis）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）对所制备的碳量子点进行性质测定,发现该碳量子点在400和525 nm处有两个荧光发射峰,且通过控制扫描周数可以调节两个发射峰的相对强度,从而调控碳量子点的荧光颜色：随着扫描周数的增加,400 nm处发射峰的相对强度逐渐减小,而525 nm处发射峰的相对强度逐渐增大,两个荧光发射峰分别与碳量子点的π-π共轭体系和含氧官能团的n-π共轭体系有关.     

红色荧光碳点的制备及其对过硫酸根的检测

以对苯二胺为碳源,乙醇为溶剂,采用溶剂热法合成红色荧光碳点(R-CDs)。 通过透射电子显微镜、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)对其进行表征。 合成的R-CDs粒径约为(3.63±0.20) nm。 R-CDs的最大激发和发射波长分别为480和620 nm,具有激发波长独立性,光稳定性好。 基于静态猝灭,R-CDs的荧光可以被过硫酸根(S₂O₈^2-)有效猝灭。 在2.5~120 μmol/L范围内,S₂O₈^2-的浓度与R-CDs的荧光猝灭程度呈线性关系,相关系数(R²)为0.9970,检出限为1.2 μmol/L,具有良好的选择性和高灵敏度。 同时,该荧光传感体系可应用于自来水和湖水样品中S₂O₈^2-的检测。     

异元素掺杂碳点的制备及其在生物成像中的应用

荧光碳点具有良好的生物相容性和优良的抗光漂白能力,因此碳点在生物荧光成像方面的应用潜力受到广泛关注,但是碳点相对较低的荧光量子产率和缺乏近红外荧光发射的缺陷限制了碳点在荧光成像分析中的应用.随着异元素掺杂对碳点结构和荧光性质的改善,碳点被越来越广泛地用于生物成像.本文对近年来元素掺杂碳点的合成方法、异元素掺杂对碳点光学性质的影响和元素掺杂碳点在成像分析中的进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望.     

碳量子点荧光探针的设计及其在农残检测中的应用进展

农药的长期、大量、不合理使用,对我国生态环境和农畜产品的安全生产及人体生命与健康构成了严重威胁。发展灵敏、高效的探针监测农药原体及其代谢产物对食品安全预警有重要意义。因此科研工作者致力于开发简单、高效的农残检测新策略。碳量子点作为一种新型荧光碳纳米材料,无毒无害,具有良好的稳定性及优越的光学性能,易于实现功能化,因此碳量子点荧光探针在农残检测方面极具应用潜力。该文对碳量子点荧光探针的研究进展进行综述,简述了碳量子点的特性及合成,重点介绍了碳量子点作为荧光探针在农残检测中的最新应用进展,并对其发展过程中尚待解决的问题进行总结,对未来发展方向进行展望。     

固态荧光碳点的制备

荧光碳点由于其具有无毒、制备成本低以及独特的光致发光性能而引起人们极大的研究兴趣,但是通常碳点的制备和使用均是在溶液中,而且随着碳点浓度的增加其荧光强度可能会降低甚至猝灭,通过简单干燥后得到的固态粉末则常常缺少荧光性质。因此,固态荧光碳点制备及其相关应用的研究相对较少。本文综述了固态荧光碳点的制备方法,包括后处理法(基质分散法、表面工程法)和前驱体直接合成法;对比了各种调控手段处理前后碳点荧光性能的变化情况,总结了各种固态碳点在制备过程中和使用过程中存在的主要问题。最后,针对固态发光碳点的制备方法、性能调控及发展方向进行了展望。开发具有聚集诱导发射增强的碳点是至关重要的,也为固态碳点的发展提供了新思路。