红色荧光碳点:合成、性质与应用

近年来,碳点作为一类新型的光致发光纳米材料正在迅速发展.众所周知,碳点的合成方法简单,且具有良好的水溶性、高稳定性、低毒性等特性,在某些方面甚至优于传统的半导体量子点,特别是红色荧光的碳点以其优异的光学特性引起了广泛关注.该综述总结了最近几年来有关红色荧光的碳点的研究成果,讨论当下面临的问题并提出对未来的展望.我们希望通过探讨光致发光机理,设计使用特定的前体、合成方法、异原子掺杂和表面处理等使碳点发出特殊的红光并应用于生物成像、光电学、传感等领域.     

生物功能化碳量子点制备

为了实现碳量子点在细胞荧光成像方面的应用,采用共价修饰的方法对碳量子点进行生物功能化.采用水热法,以柠檬酸为碳源,乙二胺为钝化剂合成了蓝色荧光碳量子点.为了进一步实现碳量子点的共价偶联,对碳量子点进行羧基化处理,然后通过两步功能分子修饰完成生物功能化碳量子点的制备.采用透射电子显微镜、荧光和紫外分光光度计、红外光谱仪、电位粒度分析仪及荧光共聚焦显微镜研究了生物功能化碳量子点的性质和功能.实验结果表明:聚乙二醇(PEG)和核定位肽TAT通过酰胺化反应成功修饰至碳量子点上,叶酸(FA)通过酯化反应成功修饰至PEG末端,两步共价修饰完成了生物功能化碳量子点的制备.该生物功能化碳量子点具有电中性、小尺寸、低毒性和细胞核靶向的功能,适用于细胞荧光成像分析.     

水中痕量重金属离子的碳量子点荧光传感器检测法研究新进展

碳量子点具有优良的荧光特性、制备简单、成本低廉、毒性低、性能稳定和生物相容性好等优点,在荧光传感器方面展现出良好的应用前景,在金属离子检测和生化分析等领域引起了广泛关注。本文综述了碳量子点的制备方法及近5年碳量子点荧光传感器在检测水中痕量重金属离子方面的最新进展,并对碳量子点荧光传感器目前面临的挑战和今后的发展趋势进行了展望,以期为该领域的深入研究提供参考和借鉴。     

碳点的制备及其生物成像与生物检测应用

碳点(CDs)作为一种新的含碳荧光纳米粒子,由于其良好的生物相容性引起了广泛的关注。碳点不仅被用于生物成像探针,还被用来作为生物传感探针。目前,碳点的合成、结构与性质、荧光机理以及对生物相容性和生物应用的评价等方面都有了很大的进展。从碳点的合成方法、荧光性质以及在生物成像和生物检测应用方面进行了概述,重点阐述了碳点用于荧光比率传感的设计与构建,并对碳点研究的发展方向和应用前景进行了评述与展望。     

石墨烯量子点的制备及其在生物医学领域的应用

石墨烯量子点（GQDs）是一种零维碳纳米材料,具有尺寸小、无毒性、生物相容性好、光稳定性好、荧光可调及水溶性好等优点,通过对GQDs进行不同杂原子的掺杂修饰,可以赋予其如生物成像、声敏性、光热性能等不同功能,使其在生物医学领域具有广阔的应用前景.本文简述了几种GQDs的制备方法,及其在生物医疗方面的应用.     

荧光碳量子点的合成与生物成像应用及生物安全性研究进展

荧光探针在生命科学领域被广泛应用于生物成像领域.随着纳米技术的迅速发展,一些新类型的纳米荧光探针应运而生.荧光碳量子点(carbon dots)以其良好的生物相容性、优异的的抗光漂白能力、长荧光寿命和宽荧光光谱区域,在生物成像方面有广泛的应用前景.重点关注近年来碳量子点在合成、生物成像以及生物安全性方面的进展,对开发成更安全和更灵敏的碳量子点探针进行了探讨.     

基于碳点的OFF-ON型荧光传感器检测Hg2+和S2-

以柠檬酸铵为原料合成的碳点,其表面含有大量的氨基和羧基,汞离子可以与这两种官能团发生络合反应,猝灭碳点的荧光.硫离子能够和汞离子结合形成稳定的不溶物硫化汞,使得碳点的荧光重新恢复.该工作是通过制备开关型(OFF-ON型)荧光传感器检测环境中的污染物Hg2+与S2-.这种OFF-ON型的传感器,在检测S2-时选择性良好,灵敏度较高.因此,碳点作为一种新型的传感材料,因其尺寸优势具有优良的发光性能,被广泛应用于金属离子检测、阴离子传感、生物分子传感等研究领域.     

以豆渣为原料制备荧光碳量子点并用于柠檬黄检测的研究

该文以大豆渣为原料制备荧光碳量子点,并将其用于食品添加剂柠檬黄的检测.制备荧光碳量子点的最佳生产工艺条件为:豆渣在200 ℃下碳化24 h,豆渣和水的固液比为1:2.根据淬灭反应效应实现豆渣碳量子点对食品添加剂柠檬黄的检测.检测结果显示:随着柠檬黄溶液浓度的增大,碳量子点溶液的荧光强度逐渐减弱,且呈良好的线性关系.实验结果证明所合成的荧光碳量子点可以应用于食品添加剂柠檬黄的检测,检测限为0.2 μmol,线性范围为0～16 μmol?L^-1.     

基于生物质甘蔗渣的荧光碳量子点制备

本实验以富含纤维素的废弃生物质甘蔗渣为原料,采用水热法合成了具有荧光性能的碳量子点.对碳量子点进行了表征,其粒径大小约为5~10 nm;在紫外灯照射下发蓝色荧光,对其荧光性能进行了研究,发现其具有多元激发、多元发射的性质.对其细胞毒性进行了研究,结果表明是一种生物相容性良好的标记材料.     

水热法合成双发射碳点的研究

制备了一种新型的具有双发射波长的荧光碳点(CDs)。以柠檬酸和苯并咪唑为原料,以甲酰胺为溶剂,采用一锅煮水热法合成。通过紫外-可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性能进行研究,透射电子显微镜、X-射线衍射、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱等方法对碳量子点组成和形貌进行表征。结果表明,制备的CDs呈现蓝色荧光和红色荧光,在水溶液中有良好的分散性和光稳定性。合成的CDs发射的红光比蓝光对酸碱有着更高的灵敏性。红光发射在碱性中荧光较强,在酸性介质中荧光减弱,展现了潜在的pH传感性能。合成方法简单,对实现大批量合成双发射碳点提供一种新的思路。