利用豆渣一步合成水溶性碳点

本文以豆渣为碳源,确立了一种简单、廉价、绿色的碳点(Carbon dots,CDs)制备方法.对制备过程中热解碳化的时间、温度和超声提取的时间进行了优化.结果表明,碳化的最佳温度和最佳时间分别为350℃和80min,超声提取的时间为60min.所制备的CDs在激发波长为360nm时发射强度最大,最大发射波长为467nm.对CDs的表征结果显示:CDs的粒径为3~8nm;表面有-OH,C=O,-COOH等官能团;具备良好的荧光性能和光稳定性.本方法将食品废弃物转化成具有较高应用价值的CDs.     

尿素还原法制备碳量子点

将富勒烯C_(60)和C_(70)分别在空气气氛中350℃下煅烧,然后采用尿素还原法在温和(90℃)条件下制备得到碳量子点;以透射电子显微镜、粉末X-射线衍射、拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱等对碳量子点的组成和形貌进行表征,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;并推测碳量子点的形成机制.结果表明,在激发光波长为320nm时,两种碳量子点的荧光最大发射峰波长位于450nm附近,相对荧光量子产率分别为23.24%和27.55%,推测其形成机制为尿素对空气气氛中煅烧过的富勒烯表面氧化位点的还原.该结果为温和条件下合成碳量子点提供了一种新的思路.     

一步合成硫、氮共掺碳量子点及其检测Fe~(3+)的研究

为了探究硫氮表面修饰的碳量子点的简便合成方法及其应用,以柠檬三胺和亚硫酸钠为原料,经水热法一步合成了硫、氮共掺碳量子点(SN-CDs)。采用荧光光谱、红外光谱、X射线光电子能谱和透射电镜进行表征;基于荧光内滤效应建立了荧光检测Fe~(3+)的新方法。实验结果表明:制备的CDs表面含有氨基和磺酸基团,量子产率32.2%,粒径为20 nm,最大激发和发射波长分别是350 nm和445 nm。检测铁线性范围在0～560μmol/L,相关系数0.997,检出限5μmol/L。对补铁药品中铁含量检测,每片含铁4.67 mg(n=5),标准偏差0.26,加标回收率98.0%～101.2%。采用邻二氮菲分光光度法进行比较,两种方法之间不存在显著性差异。     

花椒碳点荧光探针的制备及对牛奶中溴代乙酰胆碱的检测

以食用花椒为原料,采用热解法制备了荧光碳量子点(CDs),加入β-环糊精修饰CDs.用荧光表征CDs的光学性质,透射电镜观察了CDs的外貌特征.结果表明:荧光激发和发射波长分别为315 nm、429 nm,荧光量子产率为0.60,碳点平均直径为4.2 nm,由于溴代乙酰胆碱(ACH)对碳量子点的荧光具有增敏作用,可以用于牛奶中ACH的分析检测.在pH值为7,25 ℃条件下,(ACH)的加入量与CDs荧光强度的增加成正比,其线性回归方程为ΔF=314.72c+134.54,线性0.08~1.6 μmol/L,相关系数 r=0.997 9,标准偏差为1.75,检出限(3σ/K)为1.62×10^-8 mol/L.将此方法用于牛奶和酸奶中ACH含量的测定,回收率为98%~102%.     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

一种水溶性花青素染料的合成及光学性能

花青素是一种天然产物,具有做荧光染料的潜力,但水溶性较差.通过亲核取代、酯的水解、关环三步反应合成出一种新的水溶性较好的花青素类荧光染料,目标化合物的结构通过核磁共振氢谱、碳谱、质谱和红外光谱进行了表征;同时测定了该目标化合物在不同溶剂中的紫外可见吸收光谱和荧光发射光谱,从结果可知该荧光染料呈红光发射,量子产率较高,是一种光谱性能较好的荧光染料.     

绿色碳点的制备及对Cu~(2+)离子选择性淬灭的机制研究

以可食用的小茴香和大蒜为碳源,采用水热法一步合成了绿色荧光碳点(CDs).通过测量加入不同金属离子和不同浓度Cu~(2+)离子后CDs的荧光光谱,发现该CDs对Cu~(2+)离子具有较高的选择性和灵敏度,最低检出限为2.67μmol·L~(-1).对加入Cu~(2+)离子前后的紫外可见吸收光谱、荧光寿命以及X射线光电子能谱进行表征,得出加入Cu~(2+)离子后荧光淬灭的机制是电子转移引起的动态淬灭.     

pH对水热法制备碳点产率的影响

为探索水热法制备高产率碳点(CDs),以柠檬酸(CA)和乙二胺(EDA)混合水溶液为研究体系,基于物料分布系数计算研究反应溶液pH对CDs产率的影响。采用紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光发射光谱(PL)、质谱(MS)等手段表征CDs的荧光性能。结果表明:基于溶液中物料分布系数计算,获得CDs产率最大时的溶液pH为5.5,并于该pH条件下制备了产率最高且荧光量子效率(QY)高达73.1%的CDs。基于分布系数计算预测CDs最大产率的方法同样可用于CA与其他胺类体系CDs的水热法制备。     

碳点的制备及其光电响应的研究

以蔗糖为碳源制备了碳点,用透射电子显微镜、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱进行了表征,该碳点呈准球形,粒径在2nm左右,并且表面带有羟基、羧基等水溶性基团。碳点溶液的最大吸收波长为286nm,最大荧光发射波长为526nm。溶液酸度对荧光强度和发射峰的位置有一定影响。将制备的碳点沉积于ITO电极表面后,进行光电流、光电压测试,与空白ITO电极相比,修饰后的电极光电流增大3.3倍,光电压增大5.3倍。     

绿色荧光碳点的合成及其对CrO■的检测

以天然酸浆草为原料,使用一锅水热法制备了平均粒径约为2.3 nm的绿色荧光碳点.经紫外光谱和荧光光谱表征之后发现其在277 nm处出现明显的紫外吸收,最佳激发波长为390 nm,最佳发射波长为492 nm,用硫酸奎宁作标准物测得其量子产率为9.7%.合成的绿色荧光碳点在不同浓度的NaCl溶液中、常见金属阳离子以及大多数阴离子存在情况下,荧光性能都没有受到很大的影响,具有良好的稳定性.经过进一步的研究发现在CrO■存在的条件下,该绿色荧光碳点的荧光强度出现了一定程度的猝灭,并且荧光强度与CrO■质量浓度在10～80μmol/L时表现出良好的线性关系,因此该绿色荧光碳点可以在此范围内检测CrO■,检测限为3.60μmol/L.     

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。     

氧掺杂碳量子点的水热合成及其光催化制氢研究

碳量子点光催化剂因其良好的生物相容性和水溶性引起广泛关注，然而其较窄的可见光吸收范围限制了催化效率的提高。本文以葡萄糖为前驱体通过水热法合成了氧掺杂的碳量子点光催化剂。X射线光电子能谱表征证明碳量子点结构中氧掺杂含量为34.9%。紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱确定氧掺杂能诱导中间带隙的产生进而增强了碳量子点在可见光和红光区域的光吸收。Mott-Schottky曲线结合紫外可见光吸收谱确定该碳量子点的能带结构满足产氢反应的热力学需求。研究结果表明：在甲酸牺牲剂存在下，该碳量子点在可见光和红光照射下均具备良好的光催化制氢性能。此外，以棉花和蔗糖为前驱体通过水热法也合成了氧掺杂碳量子点光催化剂，且它们在可见光和红光照射下均能实现高效光催化制氢。     

新型红色荧光发射碳点的一步合成与性质

使用邻苯二胺与酪氨酸,通过水热法合成了一种新型红色碳点。碳点的发射峰曲线遵循碳点的特性逐渐红移。相比于单独合成的碳点,共合成碳点在荧光发射强度与多元发射等方面有明显提升。该碳点具有较好的荧光转换效率,其荧光量子产率测定值为12.1%,而荧光稳定性测试表明该碳点有良好的荧光稳定性。溶解在不同溶剂中,碳点的荧光发射曲线略有变化。此碳点在紫外区域有强烈的吸收,在可见光区域吸收较弱。     

水热法合成荧光碳量子点及其对Fe(Ⅲ)的专一识别

以天然物质银杏果为反应起始物,一步水热法快速合成荧光碳量子点,通过透射电镜、红外光谱、X-射线光电子能谱、紫外可见光吸收光谱以及荧光光谱对其进行表征,得出合成的碳量子点具有准球形且尺寸小于10nm,表面上含有羟基及羧基等亲水基团,紫外最大吸收在280nm处,荧光的发射波长具有激发波长依赖性且最强发射波长在425nm。合成的碳量子点具有很好的光学稳定性。在与金属离子作用实验中得出碳量子点对Fe~(3+)具有很好的专一识别,且在1.0~20μmol/L有良好的线性相关性,检出限为0.18μmol/L,可开发作为一种新型的优良Fe~(3+)传感器。     

高热稳定性碳点及其荧光薄膜的制备

碳点(CDs)具有优异的荧光性能、良好的化学稳定性、易于功能化等优点,作为荧光材料已用于固态照明领域。然而,大部分CDs的热稳定性欠佳,限制了其在激光照明中的广泛应用。为了获得热稳定性高且成本低的CDs,以柠檬酸和2,7-二羟基萘为反应原料,采用一步水热法并调控反应物浓度,得到荧光量子产率为49%的Y-CDs;对其进行退火处理,退火后的YG-CDs在250℃时仅失重10%,热稳定性得到较大提升。将YG-CDs与三种不同的成膜剂(聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇和硅烷偶联剂)进行复合得到荧光薄膜,三种薄膜均表现出良好的透过率、荧光性能和热稳定性。本研究为推动CDs在激光照明领域中的应用提供了理论和实践基础。     

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.     

一种新型的光能转换剂的合成、表征和荧光性能(英文)

合成了一种作为核的带有多苯环联结结构、多羰基、双羧基的新型稀土配合物,对配合物的红外光谱,固相核磁碳谱和荧光光谱进行了研究。红外光谱表明所制备的新型配体与稀土Eu3 进行了配位,而邻菲啰啉中的氮原子也与稀土离子进行了成键。所制备的配合物的荧光光谱表明配合物具有优异的荧光特性,同时配体与稀土离子间具有较好的能量转换性能。     

碳纳米点的合成与表征及影响因素分析

为研究不同合成方法对碳纳米点特征的影响。以柠檬酸三钠和尿素为原料,采用水热法制备了一种性能良好的碳纳米点,表征结果表明所合成的碳纳米点的粒径范围为1.6～3.6 nm,分散度较好,表面含有羟基、氨基、羰基、羧基等官能团,其水溶液在紫外光照射下发出蓝色荧光,可用于金属离子的还原及检测等领域。进而分析合成方法对碳纳米点特征的影响,结果表明,原料相同时,自下而上法制备碳纳米点的合成机制近似相同,然而微波法合成的碳纳米点粒径较大,反应时间和温度不易控制。     

一种新型的光能转换剂的合成、表征和荧光性能

合成了一种作为核的带有多苯环联结结构、多羰基、双羧基的新型稀土配合物，对配合物的红外光谱，固相核磁碳谱和荧光光谱进行了研究。红外光谱表明所制备的新型配体与稀土Eu^3＋进行了配位，而邻菲哕啉中的氮原子也与稀土离子进行了成键。所制备的配合物的荧光光谱表明配合物具有优异的荧光特性，同时配体与稀土离子间具有较好的能量转换性能。     

聚9,9-双(丙酸乙酯基)芴的合成及性能研究

以丙烯腈为烷基化试剂，以工业芴为原料，在温和的条件下合成了9，9—双取代芴单体，并以FeCl3为聚合催化剂，合成了可溶性的聚芴衍生物聚9，9—双(丙酸乙酯基)芴，采用元素分析，Fr—IR，TGA，GPC，UV—Vis和荧光光谱等对单体和聚合物结构和性能进行了表征，实验结果表明：所采用的方法是一种实用的制备9，9—双取代芴的简便方法，所获得的聚合物在溶液和薄膜状态具有强烈的蓝色荧光发射，在相同浓度时溶剂不影响发光波长，而对发光强度有明显的影响，在同一溶剂中，随聚合物浓度减小，发光波长蓝移，聚合物在氮气和空气中具有高热稳定性。