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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

碳点-二氧化锰纳米复合材料的制备及硫普罗宁的荧光传感

以聚烯丙胺盐酸盐为反应底物,通过一步水热法制备了荧光碳点(CDs)并在其中引入高锰酸钾,通过原位的氧化还原反应制备了CDs-MnO2纳米复合材料.通过透射电子显微镜、X射线光电子能谱、纳米粒度分析、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、荧光寿命对其进行了形貌、结构、成分、发光性能的表征.结果 表明,MnO2通过静态猝灭效应(S...     

碳点荧光探针的制备及其在食品分析中的应用

碳点作为一种新型荧光碳纳米材料,具有优良的光学性能和小尺寸特性,以及良好的生物相容性、低毒性以及易于实现表面功能化等特点,是潜在的可以代替传统半导体量子点等荧光探针的良好选择.基于其独特的荧光特性和高灵敏度,碳点荧光探针在食品分析领域具有很好的应用潜力.本文对近年来荧光碳点的研究进展进行了综述,简述碳点的性能并对碳点的制备方法进行总结对比,重点介绍了碳点荧光探针在食品分析领域的应用,对目前碳点应用的限制进行了分析,对其发展前景和展望.     

纳米碳点的制备与应用研究进展

纳米碳点是碳纳米材料家族的新成员,近年来在国内外受到广泛关注。与传统的荧光染料和半导体量子点发光材料相比,碳点不仅具有优异的光学性能及尺寸效应,且具有制备成本低廉、生物相容性好、易于官能化、能带结构可调等优势。本文在理清有关碳点概念的基础之上,介绍了碳点结构特征和制备策略,着重综述了纳米碳点在生物成像与诊疗、传感器件、催化、光电器件和能量存储领域的最新研究进展,探讨了碳点研究目前存在的问题及未来的发展方向。     

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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

Study and Comparison on Purification Methods of Multicolor Emission Carbon Dots

Recent years have witnessed a rapid development of carbon dots (CDs), due to their outstanding luminescence properties and excellent biocompatibility. However, the internal structure and photoluminescent (PL) mechanism of CDs are still the subject of considerable debate, which is due to the fact that reaction products usually contain mixtures of several CD fractions as well as molecular intermediate and side products. Therefore, careful purification of the CDs is significant for analysis of structure and luminescence mechanism. Here, multicolor emission CDs were prepared by a one-pot pyrolysis of citric acid in formamide. Then, the precipitation method, dialysis and gel permeation chromatography (GPC) are successively employed to purify the multicolor emission CDs. This post-treatment allowed us to compare the optical properties of CDs obtained by different separation methods and provide a valuable guidance for the purification of CDs.     

碳点在润滑领域中的应用

各种形式的摩擦和磨损不仅消耗了全球20%以上的能源,而且造成大量设备损坏。因此,开发减摩抗磨润滑材料对节约能源、延长机械设备使用寿命具有重要意义。碳点是一种新型的碳纳米材料,被广泛应用于化学传感、生物成像、催化、光电器件等领域。近年来,大量研究探索了碳点在工业润滑、微/纳米电子机械系统润滑、生物润滑等润滑领域的应用,证明了碳点具有优异的摩擦学性能,具备巨大潜力成为下一代绿色高效的减摩抗磨润滑材料。然而,至今仍缺乏碳点在润滑领域应用的系统性总结论述。因此,本文对碳点在润滑领域应用的研究进展作了全面系统综述。首先,详细介绍了碳点作为纳米添加剂和润滑涂层的润滑效果及提升其润滑性能的3种策略(尺寸形状控制、表面修饰、杂原子掺杂);然后,全面分析了碳点的润滑机理;最后概述了碳点在润滑领域应用所面临的主要挑战。     

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。     

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。