基于碳點的熒光探針的制備與發(fā)光性能的研究.pdf

1、熒光碳點是一類粒徑小于10nm的新型納米材料。由于具有小尺寸、卓越的水溶性、好的生物相容性、低細胞毒性、高的光穩(wěn)定性、可調的激發(fā)和發(fā)射行為及表面易于功能化，使其廣泛應用在眾多領域，如分析檢測、生物成像、光催化等。本文分別采用水熱法、煅燒法及回流法合成了一系列碳點，主要研究了其發(fā)光性能，并將其應用于生物成像、分析檢測和光催化劑的設計。論文的主要內容包括以下幾部分:1.本實驗首先用水熱法制備了熒光碳點:以己二酸和檸檬酸銨制備的CD1能夠作為

2、Hg2+的熒光探針，通過實驗發(fā)現CD1在4-18μM的線性范圍內可以實現定量檢測，在細胞中通過觀察熒光的變化可以識別對其Hg2+進行分析;以卡波姆934與二乙烯三胺為原料制得CD2，Co2+與碳點通過金屬配鍵作用使其溶液發(fā)生肉眼可見的顏色變化并且熒光猝滅，在0-40μM線性范圍內可以定量檢測，并且可以應用于實際水樣中Co2+的分析檢測;通過無水檸檬酸和4，7，10-三氧-1，13-十三烷二胺制備的CD3與多巴胺通過靜電作用螯合熒光猝滅，

3、而隨著Al3+或者谷胱甘肽(GSH)的加入，可以從螯合物中奪取多巴胺釋放碳點使其熒光恢復，另外該探針還可以在生物體液中檢測多巴胺，在食物樣品中檢測Al3+和人體血清中檢測到GSH。2.然后用煅燒法合成了疏水性碳點CD4，通過實驗證明得到的碳點能夠在有機溶劑中很好的溶解，并且在乙醇中能夠選擇性地快捷靈敏的檢測Hg2+;進一步通過CTAB修飾制得兩親性CD5，構建了基于熒光共振能量轉移(FRET)機理的熒光檢測體系，實現表明CD5能夠作為有

4、效的能量供體，將其能量轉移給受體桑色素-Al3+，實現對Al3+的定性及定量分析，另外該體系由于細胞無毒性可應用于細胞中Al3+的識別與成像。3.設計了一步回流法制備CD6，實驗發(fā)現該碳點不僅具有下轉換熒光性質，而且還具有優(yōu)秀的上轉換熒光性質，建立了一種操作簡單的多功能熒光檢測體系。當以下轉換為激發(fā)源時，CD6能夠高選擇性地檢測三硝基苯酚(TNP)，在0-50μM線性范圍內定量檢測;當以上轉換為激發(fā)源時，TNP不能使其熒光發(fā)生猝滅，而F

5、e3+使其熒光增強，在8-40μM濃度范圍內，熒光變化與Fe3+呈現很好的線性關系可以實現定量檢測。4.合成了基于碳點的光催化劑，碳點優(yōu)異的熒光性質能夠拓寬催化劑可利用光的范圍，提高催化效率。通過在WO3表面修飾碳點，得到的CDs/WO3在可見光照射下具有很強的光的吸收。相比于純WO3和CDs，該復合物具有較高的光催化活性，經0.5小時光照后，亞甲基藍的降解率可達到100％;另外用CD6修飾氮化碳(C3N4)，得到的復合物CD6/C3N