新型摻雜碳量子點(diǎn)的制備及其在分析檢測(cè)和細(xì)胞成像中的應(yīng)用.pdf

1、碳量子點(diǎn)(carbon dots)是一種新型的熒光納米顆粒，由于其具有很多諸如熒光穩(wěn)定性好、毒性低、生物相容性高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)引起研究者的廣泛關(guān)注。為了開發(fā)出一些具有特殊功能的碳量子點(diǎn)，研究者投入了大量的精力和時(shí)間研究新型的碳量子點(diǎn)，然后利用其表面豐富的官能團(tuán)進(jìn)行一些特異性的檢測(cè)以及其它應(yīng)用。近年來(lái)，研究者已經(jīng)掌握了碳量子點(diǎn)的基本光學(xué)性質(zhì)，組成結(jié)構(gòu)以及其應(yīng)用潛力。但是它的形成過(guò)程和發(fā)光機(jī)理還不是特別清楚，這在一定程度上限制了

2、它的應(yīng)用，因此還需要進(jìn)一步探索研究。雖然關(guān)于碳量子點(diǎn)的報(bào)道有很多，但是種類相對(duì)較少，且其發(fā)光范圍狹窄，合成種類需要進(jìn)一步擴(kuò)大，合成規(guī)律和機(jī)理還需要進(jìn)一步的深入研究，應(yīng)用領(lǐng)域需進(jìn)一步開拓和探索。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴以聚乙烯亞胺為氮源和4-甲?；脚鹚釣榕鹪矗ㄟ^(guò)一步簡(jiǎn)單的水熱法合成硼、氮雙摻雜發(fā)射藍(lán)色熒光碳量子點(diǎn)(B/N-C-dots)。通過(guò)TEM表征，其粒徑范圍分布在3.7-4.7nm很窄的范圍內(nèi)，平均粒徑大約4.2 nm

3、，形狀類似球形，水中分散性非常好。通過(guò)和單原子摻雜相比，硼、氮雙摻雜碳量子點(diǎn)熒光量子產(chǎn)率(15.85％)明顯高于氮摻雜碳量子點(diǎn)(1.55％)和硼摻雜碳量子點(diǎn)(3.91％)。通過(guò)XPS和FTIR表征可知碳量子點(diǎn)表面有大量官能團(tuán)(NH2/-COOH/-OH)，并且對(duì)pH和溫度表現(xiàn)出雙重響應(yīng)性。除此之外，經(jīng)檢測(cè)該碳量子點(diǎn)對(duì) Fe3+具有特異響應(yīng)性，考察了不同pH條件下B/N-C-dots對(duì)Fe3+的選擇性。通過(guò)細(xì)胞成像和細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)表明，該碳

4、量子點(diǎn)的毒性低，可用于細(xì)胞的熒光成像。⑵以檸檬酸為碳源和以胱胺為氮源和硫源，通過(guò)水熱法合成了氮、硫雙摻雜碳量子點(diǎn)(N, S/C-dots)，其熒光量子產(chǎn)率高達(dá)39.7％。所得到的碳量子點(diǎn)通過(guò)TEM表征，其粒徑平均大小為1.7 nm，分散性很好，表面未經(jīng)進(jìn)一步的修飾或鈍化表現(xiàn)出極好的水溶性。通過(guò)XPS和FTIR表征表明，碳量子點(diǎn)表面含有豐富的官能團(tuán)。它的熒光非常的穩(wěn)定，在很寬的 pH(3-12)和溫度范圍內(nèi)其熒光穩(wěn)定性良好。該碳量子點(diǎn)可用