熒光碳點(diǎn)的制備及其在生化和環(huán)境分析中的應(yīng)用研究.pdf

1、熒光碳點(diǎn)作為碳納米材料家族的新型成員,是一種具有上轉(zhuǎn)換功能和類似于半導(dǎo)體量子尺寸效應(yīng)的發(fā)光材料,其獨(dú)特的發(fā)光性質(zhì)在生化傳感、成像分析及環(huán)境檢測(cè)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力。此外,碳點(diǎn)良好的生物相容性及低細(xì)胞毒性使其成為替代量子點(diǎn)的最佳選擇。基于此,本文主要從熒光碳點(diǎn)的制備及應(yīng)用兩個(gè)方面出發(fā),探索出一種簡(jiǎn)單快速合成熒光碳點(diǎn)的新方法,并研究了其在環(huán)境檢測(cè)和生化分析中的應(yīng)用,具體包括以下三個(gè)方面的內(nèi)容:
　　 (1)建立一種超聲法合成熒光

2、碳點(diǎn)的新方法并將所合成碳點(diǎn)進(jìn)一步應(yīng)用。以蠟燭灰為碳源,在混酸環(huán)境中超聲法一步合成熒光碳點(diǎn)。透射電子顯微鏡測(cè)得,碳點(diǎn)粒徑均勻,小于10 nm。相對(duì)于傳統(tǒng)熒光染料和量子點(diǎn),該碳點(diǎn)不僅具有優(yōu)良的橙黃色光致發(fā)光特性,同時(shí)由于良好的耐光漂白能力、低毒和生物相容性,還可作為一種優(yōu)秀的熒光成像試劑應(yīng)用于細(xì)胞成像。此外,該碳點(diǎn)在酸性環(huán)境中對(duì)pH有敏感的響應(yīng),有望將其做成酸性pH傳感器件。
　　 (2)利用碳點(diǎn)-鋁(Ⅲ)復(fù)合熒光探針定量檢測(cè)環(huán)境中

3、氟離子。首先,制備了羧基化碳點(diǎn),利用其表面羧基與金屬離子的配位特性構(gòu)建了三價(jià)鋁離子(Al3+)-CDs復(fù)合熒光探針,進(jìn)一步利用氟離子與羧基對(duì)金屬鋁離子的競(jìng)爭(zhēng)特性建立了環(huán)境中氟離子的定量檢測(cè)方法。結(jié)果表明,Al3+使表面羧基化熒光CDs簇集而發(fā)生顯著的熒光猝滅。當(dāng)F-存在時(shí),由于F-能與Al3+發(fā)生強(qiáng)烈相互作用,CDs分散,熒光恢復(fù)。據(jù)此建立的熒光增強(qiáng)定量檢測(cè)F-的方法線性范圍為4.0×10-5～6.0×10-3 mol/L。該法用于玻璃

4、廠排放的廢水中F-的檢測(cè),回收率在93%～106%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD小于7.6%,簡(jiǎn)單快速。
　　 (3)熒光碳點(diǎn).金納米顆粒能量轉(zhuǎn)移體系的研究。本文首先提出將熒光碳點(diǎn)作為能量供體,金納米顆粒(AuNPs)作為能量受體,深入研究了兩種不同納米顆粒之間能量轉(zhuǎn)移的形式;接著,通過設(shè)計(jì)由AuNPs和熒光碳點(diǎn)能量轉(zhuǎn)移體系所構(gòu)建的復(fù)合熒光探針,進(jìn)一步利用巰嘌呤表面的巰基(-S)與AuNPs的特異性作用,建立了定量檢測(cè)巰嘌呤的方法。該