碳量子點的制備及其在熒光傳感器中的應(yīng)用.pdf

1、熒光分析法不僅操作簡單，而且響應(yīng)時間快、靈敏度高、選擇性好、在實時檢測等方面均具有突出的優(yōu)勢，已被廣泛應(yīng)用于生物檢測領(lǐng)域。熒光碳量子點是碳納米材料家族的一種新型成員，近幾年熒光碳量子點在各物質(zhì)的生化分析檢測方面得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。碳量子點不僅僅有優(yōu)良的光學(xué)性能與小尺寸特性，而且碳量子點的毒性低生物相容性好，成為生物成像的最佳選擇。因此，本研究通過制備熒光性能好的熒光碳量子點，構(gòu)建了兩種基于碳量子點的熒光傳感器，分別實現(xiàn)了對氧磷、谷胱

2、甘肽的選擇性熒光分析檢測。研究的主要內(nèi)容概括如下：
　　(1)碳量子點的制備方案多種多樣，探索一種耗時短、合成設(shè)備簡單的制備方法，對于碳量子點的研究與發(fā)展有重要的意義。第二章中采用微波加熱乙二胺-檸檬酸溶液制備了氮摻雜的碳量子點(NC-dots)，以組氨酸-檸檬酸作前驅(qū)體，采用水熱合成法制備了碳量子點(C-dots)。利用動態(tài)光散射、紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜等多種方法對碳量子點的形貌與結(jié)構(gòu)進行表征。考察了碳量子點的光穩(wěn)定性與熒

3、光量子產(chǎn)率，并研究了環(huán)境pH改變對碳量子點熒光強度的影響。
　　(2)有機磷殺蟲劑在人類生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的同時也帶來了環(huán)境污染和食品安全問題，建立簡單、易操作、高靈敏的有機磷殺蟲劑檢測方法有重要意義。第三章中，我們構(gòu)建了一種基于NC-dots的熒光猝滅型傳感器檢測有機磷殺蟲劑。NC-dots被吸附在納米金顆粒(AuNPs)表面組裝成“NC-dots殼”，NC-dots與AuNPs之間發(fā)生熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)，NC-dots的

4、熒光被猝滅。乙酰膽堿酯酶(AchE)能催化底物碘化硫代乙酰膽堿(ATI)水解生成硫代膽堿，能取代AuNPs表面的NC-dots，使NC-dots解吸附隨之熒光恢復(fù)。有機磷殺蟲劑存在時，AChE的催化活性被抑制，NC-dots熒光恢復(fù)程度被抑制。有機磷殺蟲劑的濃度可以通過NC-dots的熒光強度來定量。此傳感器用于分析檢測對氧磷，其靈敏度高，選擇性好，對氧磷的濃度在1.0×10-4-1.0×10-9 g/L范圍內(nèi)，NC-dots的熒光與對

5、氧磷的濃度之間出現(xiàn)了兩個線性響應(yīng)區(qū)間，最低檢測值為1.0×10-9 g/L。該傳感器能用于實際樣品的檢測，提供了一種快速，靈敏監(jiān)測食品中有機磷含量的方法。
　　(3)谷胱甘肽(GSH)是人體內(nèi)重要的抗氧化劑和自由基清除劑，在抗衰老、抗輻射、清除自由基、解毒、保護肝臟和抗癌等方面有重要作用。第四章中，根據(jù)銅離子(Cu2+)能與C-dots生成C-dots/Cu2+的復(fù)合物猝滅C-dots的熒光，GSH與Cu2+有更強的結(jié)合能力，重新