荧光碳点在分析传感中的应用进展

荧光碳点（CDs）是2004年发现的一种新型碳基纳米材料,呈球形、粒径在2～10 nm左右,具有优异的荧光性能、易于功能化修饰、抗光漂白性强、环境危害低、生物相容性好以及合成原料来源丰富等特点,被认为是有机荧光染料和半导体量子点的最佳替代品,在光电学、光催化、化学传感和生物成像等领域有着广阔的应用前景。本文主要介绍了CDs作为化学传感器的荧光检测机制,重点总结了近年来CDs在离子、有机小分子以及生物大分子检测等方面的应用,以期为荧光纳米探针的设计与应用提供理论和研究依据。     

基于半导体聚合物量子点的羧酸酯酶比率荧光传感

建立了以半导体聚合物聚[(9,9-二辛基芴)]量子点(PFO Pdots)为荧光探针的羧酸酯酶(CaE)比率型荧光传感方法.带负电荷的PFO Pdots与带正电荷的聚乙烯亚胺(PEI)通过静电作用形成纳米复合物Pdots@PEI,在440和467 nm处有两个荧光发射峰.在CaE作用下,CaE的底物荧光素二乙酸酯(FDA)水解生成带负电的产物荧光素,此物质与带正电荷的Pdots@PEI之间由于静电作用距离拉近,两者可以发生共振能量转移,导致能量供体Pdots@PEI的荧光强度逐渐减弱,而荧光素的荧光强度逐渐增强.基于Pdots@PEI的荧光减弱和荧光素的荧光增强所构成的荧光强度比率关系,建立了选择性检测CaE的新方法.在最优实验条件下,本方法对CaE检测的线性范围为0.75~50.00 U/L,检出限为0.75 U/L(S/N=3).将本方法用于兔血液中CaE含量的检测,结果令人满意.     

荧光碳量子点在食品分析中的研究进展

碳量子点作为一类新型的荧光纳米粒子,由于其具有优异的光学性能、低毒性、良好的生物相容性,在食品分析领域显示出巨大的应用潜力。本文介绍了碳量子点的荧光检测机理包括内滤效应、光致电子转移效应、荧光共振能量转移效应等,综述了碳量子点在食品分析中的应用,如对重金属离子、食品添加剂、食源性致病菌、农药残留、兽药残留以及食品营养成分的检测等,讨论了碳量子点技术在食品安全领域所面临的挑战和前景。     

由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究

碳量子点作为一种新兴的荧光纳米材料,具有粒径分布均匀、光稳定性好、激发-发射波长可调控、表面可修饰等优良的性质,兼具低毒性、生物相容性好等优点,在分析检测和生物成像等领域展现出广阔的应用前景。而蚕砂是家蚕的干燥粪便,简单易得。利用蚕砂作为碳量子点制备原料,采用微波合成的方法制备得到了一种平均水合粒径为4.86 nm,含氮、硫修饰的碳量子点材料,可作为针对激发波长、pH、金属离子浓度、温度及溶剂极性的变化有着显著响应特性的碳量子点型荧光探针。该探针的荧光最大发射波长随激发波长或pH的增加而红移;荧光强度随温度或pH的降低而增加;随着金属离子,特别是铜离子的加入而逐渐降低,并随着EDTA络离子的加入而逐渐回复。在多种溶剂中该探针均具有较好的溶解度,当换用不同极性的溶剂时,随着溶剂极性的增加荧光发射波长逐渐红移。荧光性质随多重环境参数变化为该碳量子点在未来的生物检测和成像领域提供了广阔的应用前景。     

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...     

氮掺杂鸡毛碳点荧光关开探针用于测定百草枯

以鸡毛和乙二胺为碳源和氮源,通过一步水热法合成强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并优化其制备和掺杂条件.该碳量子点具有良好的光学、结构性质和稳定性,平均粒径7.89 nm,荧光量子产率为14％.最大激发波长为320 nm,最大发射波长为386 nm.Hg2+存在条件下N-CQDs溶液的荧光被碎灭(关),添加百...     

基于碳点的荧光纳米开关灵敏检测Cu(Ⅱ)离子和焦磷酸盐

利用羟基与氨基在高温条件下反应,不断聚合生成碳点（CDs）,该碳点可发射不依赖激发波长的明亮的红色荧光.将CDs作为目标敏感荧光团时,发现Cu²⁺可特异性猝灭碳点的荧光,而焦磷酸盐（PPi）可在一定程度上恢复上述体系的荧光.其中,Cu²⁺对CDs的荧光猝灭是由于Cu²⁺与CDs发生络合反应,从而发生静态猝灭过程;而加入PPi之后,由于它与CDs的结合能力更强,因此Cu²⁺离开CDs的表面,体系的荧光得以恢复.在此基础上构建了一种高选择性、高灵敏度的off-on荧光纳米开关传感体系,分别用于Cu²⁺和PPi的定量检测,检出限分别达2.14 μmol/L和1.85 μmol/L.该传感体系可应用于实际样品检测,拓宽了荧光CDs的传感应用,为其在生物体内目标分子的检测提供了可能性.     

具有红色荧光性质的掺硒碳点在生物传感和抗菌中的多功能应用

以易得的苯亚硒酸(BA)和邻苯二胺(o-PDA)作为前体，通过一步水热法成功设计并合成了掺杂硒的碳点(Se-CDs)。制备的Se-CDs发出红色波段的荧光，并被用于开发一种检测microRNA-21(miR-21)的灵敏荧光传感器。通过脱氧核糖核酸酶Ⅰ(DNase Ⅰ)介导的信号放大方法，将miR-21的检测限从78 nmol·L^-1改进到了6.8 nmol·L^-1。此外，Se-CDs对大肠杆菌等革兰氏阴性菌具有理想的抑制活性。     

石墨相氮化碳量子点的简易水热制备和荧光性能

本文以线状石墨相氮化碳(Lg-CN)为原料,在无需强酸加入的情况下,利用简单的纯水中的水热反应成功制得了氮化碳量子点(CN QDs),并利用傅里叶变换红外光谱、X射线粉末衍射、透射电镜、X射线光电子能谱等对所得量子点的形貌和结构进行了表征,进而解释了量子点的形成机理;利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性质进行了研...     

连翘苷荧光传感器的构建和应用

以柠檬酸为碳源,三聚氰胺和甲醛为双掺杂剂合成碳量子点,并对合成的量子点进行透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、紫外吸收光谱(UV)和荧光光谱(RF)表征,结果表明该量子点粒径均一,发光稳定,适合用作荧光探针。优化了碳量子点含量、pH、反应时间以及温度等影响因素,结果显示检测波长λmax=425 nm时,连翘苷在0.008~0.030 mg/mL范围内有良好的线性关系,1/△f=0.00005(1/c)+0.0003(R2=0.9948),加标回收率在92.5%~106.3%之间,RSD<5%,且干扰物质、反应时间、温度等因素在一定范围内对实验结果的测定无影响。该方法可用于药剂中连翘苷含量的测定。     

荧光碳点在分析检测中的研究进展

碳点是一种具有强荧光、低毒性、荧光波长可调、无光闪烁等特性的新型荧光纳米粒子。经过近年来的发展,碳点的制备方法逐渐多样化,合成过程更加快捷、简便;使其在生化传感、环境检测等领域中得到了广泛应用。该文简述了碳点的特性及制备方法,综述了荧光碳点在金属离子、阴离子、有机小分子及生物大分子检测中的研究进展,最后提出了其发展过程存在的问题并对其应用前景进行了展望。     

钙钛矿量子点在荧光分析检测中的应用

钙钛矿量子点(PQDs)是一种新兴的发光纳米晶体,相较于传统量子点材料,PQDs有着高荧光量子产率、强量子光发射、窄发射带宽、可调谐发射波长等更为优异的光学性能,故而在荧光分析检测领域内具有广阔的应用前景。本文简述了PQDs的结构、合成及其光学调控;综述了PQDs在重金属离子、有机物、气体及阴离子荧光分析检测中的研究进展,对其检测效果及机理展开讨论分析;此外,本文还总结了PQDs在实际应用中存在问题的应对策略及解决思路,展望了其发展前景,以期为PQDs在荧光分析检测领域的进一步应用提供参考。     

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。     

用于汞离子检测和细胞成像的石墨相氮化碳量子点荧光探针

本文采用一步固相热解法,以尿素作为前体合成了石墨相氮化碳量子点(gCNQDs)．利用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)等技术对g-CNQDs的粒径分布、元素组成、形貌结构和表面官能团进行表征．基于Hg²⁺淬灭g-CNQDs荧光的现象,构建可用于血样和尿样以及实际水样中Hg²⁺检测的荧光探针,在2.5～50.0μmol·L^-1范围内,Hg²⁺浓度与g-CNQDs相对荧光强度呈现良好的线性关系,检出限为1.5nmol·L^-1．在实际样品中检测Hg²⁺的加标回收率为97.17%～101.13%.g-CNQDs与Hg²⁺的相互作用机理主要为静态淬灭．该探针也被成功应用于肿瘤细胞成像．     

基于g-CNQDs的荧光共振能量转移法检测银离子

以尿素和柠檬酸钠为原料,采用低温固态法制备了催化相碳氮量子点(g-CNQDs),构建了基于g-CNQDs的荧光共振能量转移体系(FRET)。Ag⁺通过与胞嘧啶(C)形成C-Ag⁺-C复合物诱导3’-端修饰荧光素(FAM)的DNA序列(F-DNA)折叠成发夹型结构,导致g-CNQDs与FAM间荧光共振能量转移效率发生改变,实现Ag⁺的高灵敏检测。优化了反应时间、缓冲液pH、g-CNQDs用量、F-DNA用量对FRET体系的影响。最佳条件下,Ag⁺浓度在81.97 pmol/L～163.9 nmol/L范围内,g-CNQDs@F-DNA体系FRET效率与Ag⁺浓度的对数呈良好线性关系,相关系数为0.9996,方法检出限为67.61 pmol/L。方法用于测定环境水样中Ag⁺浓度,回收率为92.2%～103.5%。     

基于核酸适配体和金纳米颗粒的荧光比色双模式检测As(Ⅲ)

基于金纳米颗粒(AuNPs)对荧光基团的荧光共振能量转移和其自身独特的光学效应,结合高亲和力和高特异性的核酸适配体,建立了一种荧光和比色双模式检测As(Ⅲ)的方法.将荧光基团修饰的As(Ⅲ)特异的核酸适配体(FAM-Apt)吸附在未修饰的AuNPs表面,FAM-Apt与AuNPs之间发生荧光共振能量转移,导致荧光猝灭....     

化学计量学-同步荧光光谱法同时测定速灭威、残杀威和呋喃丹

在pH 4.0的B-R缓冲溶液中,速灭威、残杀威和呋喃丹能够产生内源荧光,但光谱严重重叠。当波长差Δλ=30 nm时,加入一定量的β-环糊精,3种农药的荧光强度均有不同程度的加强,且荧光强度与农药的浓度呈良好的线性关系,速灭威、残杀威和呋喃丹单组分的测量线性范围分别为0.2~2.0、0.02~0.38和0.04~0.56μg/mL;检出限分别为0.083、0.015和0.020μg/mL。应用多种化学计量学方法,如经典最小二乘(CLS)、主成分回归(PCR)和偏最小二乘(PLS)对同步荧光光谱严重重叠的3种农药混合体系合成样进行光谱解析并比较其分析能力。结果表明,PLS预报各组分的结果较好,采用该模型分析了一些实际食品样品,获得满意的结果。     

绿色、经济合成荧光碳纳米粒子并以此为探针实现对汞离子的灵敏性及选择性检测

汞离子(Hg2+)是最危险的污染物之一。荧光检测法已被证明是具有高灵敏度、可实现快速分析并对样品破坏性较小的有效方法。大量的荧光探针包括有机小分子、金属纳米簇和半导体量子点等已被广泛用于荧光检测Hg2+。然而这些荧光材料通常具有合成步骤     

化学计量学-荧光分析法同时测定萘、1-萘酚和2-萘酚

根据正交信号校正(OSC)、小波包变换(WPT)及偏最小二乘法(PLS)的算法原理,编制了名为POSC-WPTPLS的程序,结合荧光分析法快速、灵敏、选择性较好的优点,将该程序用于同时测定荧光光谱严重重叠的萘、1-萘酚和2-萘酚多组分体系,并将3种化学计量学方法(OSC-WPT-PLS、WPT-PLS和PLS)进行比较...     

异核Ln(Na)-MOFs(Ln=Tb、Dy、Ho)的晶体结构及对乙醛、Fe3+、Cr2O72-的荧光传感和邻苯二酚的电化学传感

在溶剂热条件下合成了3个新型三维微孔同构异核金属有机骨架Ln （Na）-MOFs：{[LnNa （BDT）（H₂O）₃]·2H₂O}_n（Ln=Tb （1）、Dy （2）、Ho （3）,H₄BDT=3,5-二（3'',5''-二羧基苯基）-1H-1,2,4-三唑）,并通过单晶X射线衍射、元素分析、热重分析和粉末X射线衍射技术对其进行表征。结构分析表明,Ln （Na）-MOFs是具有相同的异核双金属单元的三维骨架结构。荧光研究表明,Tb （Na）-MOF （1）可以荧光传感检测水中Fe³⁺、Cr₂O₇^2-以及乙醛分子,具有较高的灵敏度和选择性,也可用于水中邻苯二酚的电化学检测。