熒光碳量子點(diǎn)的制備及其在金屬離子及姜黃素分析中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，碳點(diǎn)作為一種新型的熒光碳納米材料，已引起了各國(guó)研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。相比于傳統(tǒng)的有機(jī)染料分子及半導(dǎo)體量子點(diǎn)，碳點(diǎn)具有低毒、光穩(wěn)定性好、環(huán)境友好、易于合成和功能化、激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)、無(wú)光漂白和光閃爍現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于生化傳感、環(huán)境檢測(cè)、催化技術(shù)、藥物轉(zhuǎn)移及生物成像等領(lǐng)域。迄今，碳點(diǎn)的制備方法及其發(fā)光性能方面的研究已取得了較大的進(jìn)展，然而尋求發(fā)光效率更高、合成更為簡(jiǎn)便且適用于大規(guī)模合成碳點(diǎn)的方法仍具有十分重要的意義。本文探究

2、了碳點(diǎn)合成的新方法并對(duì)其性能進(jìn)行了研究，建立了基于碳點(diǎn)的高靈敏、高選擇性的金屬離子及姜黃素藥物檢測(cè)方法。具體內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　1.熒光碳點(diǎn)對(duì)Cr(VI)的靈敏檢測(cè)及在檢測(cè)試紙條中的應(yīng)用研究
　　Cr(VI)具有高度的致癌性及致突變性，可對(duì)人體的基因表達(dá)、心血管功能等造成嚴(yán)重影響，導(dǎo)致腎炎、皮膚刺激及多種癌癥，因此對(duì) Cr(VI)的檢測(cè)分析具有十分重要的意義。本節(jié)以植酸和乙二胺為原料，微波法合成綠色熒光碳點(diǎn)。該碳點(diǎn)的

3、粒徑均勻、分散性良好、水溶性好、穩(wěn)定性高且其表面富含大量氨基、羧基等功能基團(tuán)。經(jīng)一系列實(shí)驗(yàn)證明該碳點(diǎn)與 Cr(VI)之間的反應(yīng)機(jī)理為內(nèi)濾效應(yīng)與靜態(tài)猝滅相結(jié)合的機(jī)理。該方法具有靈敏度高、選擇性好、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)。Cr(VI)濃度在1.0~400μM范圍內(nèi)與該碳點(diǎn)的熒光強(qiáng)度猝滅呈良好的線性關(guān)系，線性范圍廣，檢測(cè)限(σ/S=3)為0.24μM。將其應(yīng)用于實(shí)際樣品中Cr(VI)的檢測(cè)，回收率測(cè)定結(jié)果令人滿(mǎn)意。此外，該碳點(diǎn)因具有低毒性、良好的生物

4、相容性、優(yōu)良的熒光性能且發(fā)出綠色熒光，背景干擾較小，可被應(yīng)用于熒光墨水和生物標(biāo)記領(lǐng)域。因隨著 Cr(VI)離子的加入，熒光碳點(diǎn)在紫外下的顏色改變較為明顯，肉眼清晰可見(jiàn)，基于此可制備Cr(VI)檢測(cè)試紙條，用于現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)時(shí)檢測(cè)。
　　2.以天然原料為碳源合成熒光碳點(diǎn)及其對(duì)Pd2+的檢測(cè)
　　鈀作為珍貴的過(guò)渡金屬元素之一，已被廣泛應(yīng)用于燃料電池、珠寶、電子器件、催化轉(zhuǎn)化、醫(yī)藥合成等領(lǐng)域。然而，過(guò)量的Pd2+可對(duì)人體健康產(chǎn)生威脅，導(dǎo)

5、致過(guò)敏反應(yīng)、細(xì)胞及DNA損傷、抑制酶的活性等，因此，發(fā)展簡(jiǎn)單高效的Pd2+檢測(cè)方法具有重要意義。本節(jié)建立了一種以馬蹄為碳源，一步合成氨基修飾的碳點(diǎn)為熒光探針，靈敏檢測(cè)Pd2+的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該碳點(diǎn)粒徑均勻、光學(xué)性能優(yōu)異、具有較好的水溶性、生物相容性及激發(fā)波長(zhǎng)依賴(lài)的熒光性質(zhì)，表面富含大量氨基、羧基等基團(tuán)。鈀離子能夠特異性地猝滅碳點(diǎn)的熒光，并且熒光強(qiáng)度的降低與鈀離子的濃度（0.4~200μM）呈良好的線性關(guān)系（R2=0.9948），該檢

6、測(cè)方法靈敏度高、分析時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單。此方法成功應(yīng)用于實(shí)際水樣中Pd2+的檢測(cè)，平均加標(biāo)回收率在97.88%~103.27%之間，測(cè)定結(jié)果令人滿(mǎn)意。
　　3.水熱法一步合成氮摻雜的熒光碳點(diǎn)及其在姜黃素檢測(cè)分析中的應(yīng)用
　　姜黃素除了可作為天然食用色素外，還具有抗癌、消炎、抗氧化、抗微生物等藥理功能，因此姜黃素的靈敏檢測(cè)對(duì)臨床醫(yī)藥的研究十分重要。本節(jié)以菊花為碳源，乙二胺為修飾劑，一步水熱法合成熒光碳點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)對(duì)姜黃素的痕量分析，