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.     

反胶束法制备SiO2包裹的ZnS:Mn/ZnS量子点

采用反胶束法制备了SiO2包裹的ZnS∶Mn/ZnS量子点(1)。1的UV吸收峰在295 nm附近,低于体相ZnS(约340 nm);1中Mn2+含量升高,ZnS基质的缺陷荧光发射峰减弱,595 nm处的Mn2+特征荧光发射峰增强;但Mn2+含量过高时产生荧光淬灭。光学显微镜和透射电镜分析表明,1分散性较好,内核呈结晶态;Mn2+含量为2.2%时,1的内核直径和SiO2壳层厚度分别为6 nm和5 nm左右。     

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%。     

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。     

CdTe量子点与罗丹明B间的荧光共振能量转移研究

以巯基乙酸为稳定剂, 在水溶液中合成了CdTe量子点. 以发射波长522 nm的量子点为给体, 罗丹明B为受体, 研究了在十六烷基三甲基溴化铵胶束介质中, 量子点与罗丹明B之间的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在pH＝5.00的缓冲溶液中, 当十六烷基三甲基溴化铵的浓度为1.37×10－4 mol/ L时, 量子点与罗丹明B之间的距离为2.65 nm, 1个量子点给体最多可与6个罗丹明B受体发生有效的共振能量转移, 能量转移效率为0.69.     

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。     

基于氮掺杂碳量子点构建荧光传感器对肝素选择性测定

将柠檬酸置于单乙醇胺中,通过简单加热实现快速、大规模的合成氮掺杂荧光碳点。所得氮掺杂碳量子点被370 nm的光激发后在458 nm处有较强的荧光发射,最大吸收波长为315 nm。肝素能增强该碳量子点的荧光且具有线性关系。基于该现象,设计了一种以氮掺杂碳量子点为荧光传感器检测肝素的方法。在最佳实验条件下,该方法的线性范围为0.13~2.63 U/mL,检出限为0.01 U/mL。实际样品加标回收率在93.9%~101.2%之间。     

脉冲电位法制备碳量子点及性能表征

以乙醇为碳源,邻苯二胺为掺杂剂,采用脉冲电位法制备了发黄色荧光的碳量子点,并对其性能进行了表征。透射电镜表明制备的碳量子点尺寸在5 nm以内,紫外光谱表明碳量子点有两个吸收峰,荧光光谱表明所制备的碳量子点在552 nm处具有独立于激发波长的发射峰,且具有较好的抗盐性和抗酸碱性。此外考察了碳量子点对金属离子的响应性能,结果表明该碳量子点在选择性检测Fe~(3+)方面具有潜在的应用价值。     

荧光碳点的合成及对酿酒酵母的毒性研究

以葡萄糖为碳源采用溶剂热法合成了荧光碳点。紫外吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜照片表明,所合成的荧光碳点发光性能优异,分散性好,且无团聚现象。荧光碳点原溶液出现浓度淬灭现象,稀释60倍情况下荧光最强。以酿酒酵母为模型生物,考察了不同生长时期(调整期、对数期早期、对数期中期)的酿酒酵母与不同浓度的荧光碳点共培养后的生长曲线。结果表明,即使荧光碳点浓度在27.75 mmol.L-1条件下也没有影响酵母菌的生长曲线,可认为基本没有细胞毒性。比较了相同荧光强度下的荧光碳点与CdTe量子点对酿酒酵母的细胞毒性,结果表明荧光碳点的毒性显著低于量子点的毒性。     

基于量子点的荧光共振能量转移

研究了具有相反电荷的两种量子点间的荧光共振能量转移.分别以巯基乙酸(TGA)和十六烷基三甲基溴化胺(CTMAB)修饰发射绿色和红色荧光的CdSe/ZnS量子点,使其由油溶性变为水溶性,且表面带相反的电荷,并对修饰后的水相量子点进行琼脂糖凝胶电泳、荧光成像、量子产率等系列表征.对两种量子点间的荧光共振能量转移现象进行研究.结果表明: 在激发波长为400 nm时,两种量子点在磷酸盐缓冲溶液(pH 7.5)中具有较好的荧光共振能量转移效率(猝灭效率0.54,增强效率0.27).     

具有酸度敏感性的氮掺杂碳量子点的水热法制备及表征

以柠檬酸钠为碳源,三聚氰胺为氮掺杂剂,在水热条件下得到无色溶液,经过过滤、离心、旋蒸、透析等系列纯化后即得发蓝色荧光的碳量子点,并对其性能进行了表征。透射电镜表明制备的碳量子点尺寸在5 nm左右,紫外光谱表明碳量子点有两个吸收峰,荧光光谱表明所制备的碳量子点在436 nm处具有独立于激发波长的发射峰,且具有较好的抗盐性和抗碱性。此外考察了碳量子点对不同p H值酸性溶液的敏感性,结果表明该碳量子点对于制备酸性p H传感器具有较好的应用潜力。     

豆奶粉提取碳点及含碳点荧光纳米纤维的制备

以豆奶粉为碳源, 以有机硅烷为钝化剂, 用水热合成法制备碳点, 采用静电纺丝技术, 以碳点与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)共混溶液为纺丝液, 制备了含碳点的纳米纤维. 通过紫外吸收光谱、 荧光吸收光谱和荧光发射光谱表征了碳点性质. 结果显示, 所得碳点纳米纤维直径分布均匀, 形貌良好, 碳点分散溶液在340~540 nm的紫外光激发下发出强青绿色荧光, 荧光发射峰出现在550 nm处, 并且随着激发波长增加有微弱的红移.     

含有三苯胺单元的萘酰亚胺化合物的合成及其荧光调控研究

通过在1,8-萘酰亚胺发光单元上引入三苯胺单元, 合成了含三苯胺单元的萘酰亚胺化合物(TNP和TNM). 吸收光谱、稳态及瞬态的荧光光谱证实了该体系不仅存在着Förster-type单线态能量转移, 同时存在着光诱导电荷转移(PIET), 正是由于PIET导致目标化合物TNP和TNM的荧光发生严重淬灭, 其淬灭超过99%. 通过加入酸将三苯胺中心氮原子进行质子化, 切断其PIET过程, 可实现荧光的淬灭与恢复的可逆性荧光调控. 该体系的荧光切断与恢复的过程可用于荧光开关的设计.     

CdS量子点与曙红Y间的荧光共振能量转移研究

在水溶液中,量子点与有机荧光染料之间可能发生荧光共振能量转移(FRET)。本文以发射波长470nm的Cd S量子点为供体,曙红Y为受体,建立了Cd S量子点-曙红Y的FRET体系,研究了该体系的FRET参数。该体系受体供体数目比为8,猝灭效率为45.6%,增强效率为20.1%;供体-受体间的距离为4.4nm;临界能量转移距离为2.4nm。     

热解法制备油溶性碳量子点用于土霉素的检测

以柠檬酸、谷胱甘肽和油胺为原料,采用热解法制备了油溶性荧光碳量子点(o-CDs)。该o-CDs具有良好的光化学性能以及光学稳定性,激发波长与发射波长分别为375和440 nm,量子产率为0.48。基于土霉素对碳量子点的荧光淬灭效应,建立了一种灵敏度高、选择性好的土霉素荧光检测方法,并将该方法应用于实际样品牛奶中土霉素的检测。土霉素对o-CDs的荧光淬灭程度与土霉素的浓度(0.77～16.12μg/mL)呈良好的线性关系,检出限为0.14μg/m L,牛奶样品中的加标回收率在97.13%～104.18%之间,RSD值小于5%,证实了该方法的准确性。该o-CDs有望应用于食品领域中土霉素的检测。     

葡萄糖酸碳量子点的合成及其光学性能的研究

以葡萄糖酸为碳源,采用微波法、热解法和水热溶液法合成了水溶性较好的蓝色荧光碳量子点。用透射电镜(TEM)观察其形貌,荧光光谱(FL)和紫外可见光谱(UV)探究其激发和发射光谱,用时间分辨光谱(TRF)测其荧光寿命值。微波和热解法制备的碳量子点粒径在2.5~7.5 nm之间,激发波长为360 nm,发射波长为450 nm,荧光发射依赖激发波长,有三个荧光寿命,表面状态不均一。水热法制备的碳量子点,粒径在3.0~8.5 nm之间,激发波长为350 nm,发射波长为430 nm,荧光发射不依赖激发波长,只有一个荧光寿命值,表面状态均一。水热法合成的碳量子点荧光量子产率高为6.01%,为进一步研究葡萄糖酸制备碳量子点提供参考。     

ZnO量子点的制备及其与吖啶橙相互作用的研究

采用均匀沉淀法,以无水氯化锌为原料,以氢氧化钠为沉淀剂,在室温条件下搅拌24h,制备了ZnO量子点,并用荧光光谱法和UV-Vis吸收光谱法研究了该量子点与吖啶橙的相互作用。结果表明:①ZnO量子点和吖啶橙主要以范德华作用力和氢键作用力相互结合,且其结合常数较大,两者间有较强的结合力;②吖啶橙与ZnO量子点之间形成了复合物导致ZnO量子点在349nm处的荧光发生静态猝灭;③根据Forster荧光共振能量转移原理计算得ZnO量子点与吖啶橙分子间距离(r)为1.98nm(小于7nm),判断其分子内发生非辐射能量转移。     

硅掺杂碳量子点荧光猝灭法测定水样中铜(Ⅱ)

3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)与戊二醛(GA)混合前驱物合成的硅掺杂碳量子点(SDCQDs),其最大吸收、激发和发射波长分别为259,245,395 nm,量子产率为13.60%,XPS谱图表明碳量子点掺杂Si,且富含甲亚胺基团和硅氧键。Cu~(2+)对碳量子点荧光产生猝灭作用,依据Cu~(2+)浓度与碳量子点荧光强度猝灭率的相关性,建立碳量子点荧光探针测定水样中Cu~(2+)的分析方法,其它金属离子对Cu~(2+)干扰程度较小,回收率为91.4%~100.8%,检出限为0.13μmol/L,相对标准偏差为0.20%~0.92%。     

基于双发射碳量子点的比率型荧光探针检测阿司匹林

以间苯二胺和酒石酸为原料,通过一步水热法合成了在单一激发波长下具有双发射特性的碳量子点(CQDs)。利用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱对其结构和光学性质进行了表征。当激发波长为390 nm时,该CQDs在440和502 nm处有2个发射峰。阿司匹林能够使502 nm处的发射峰荧光强度增加,而440 nm处的发射峰强度基本不变,基于此,构建了一种CQDs比率型荧光探针检测阿司匹林的新方法。阿司匹林浓度在0.5～160μmol/L范围内与CQDs的2个发射峰的荧光强度比(F₅₀₂/F₄₄₀)呈良好的线性关系,检出限低至0.062μmol/L。该方法成功用于药品中阿司匹林的检测。     

一种荧光探针检测水溶液中碘离子

本文选用无水柠檬酸和N-(β-氨乙基-γ-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷,利用水热法制得碳量子点,此碳量子点发蓝光,激发波长和发射波长分别为370 nm、466 nm.由于碘的重原子效应和碘离子易于给出电子的能力,当碳量子点在水溶液中遇到碘离子时会发生荧光猝灭,通过测量荧光寿命,发现碳量子点和碘离子之间存在动态猝灭效应.利用...