基于水溶性硅量子点的汞离子荧光传感器

本文基于Hg~(2+)对水溶性硅量子点(Si QDs)的荧光猝灭效应,构建了一种简单、快捷的Hg~(2+)荧光传感器。实验发现,当Si QDs表面的氨基与Hg~(2+)结合形成配合物时,Si QDs的荧光被猝灭,根据荧光猝灭程度与Hg~(2+)的浓度关系,可实现Hg~(2+)的检测。在优化的实验条件下,Si QDs的荧光猝灭程度与Hg~(2+)浓度在5.0×10-8~1.0×10-6 mol/L范围内呈良好的线性关系(R2=0.9978),检出限(3σ)为2.2×10-8 mol/L。在此基础上,借助Hg~(2+)易于与巯基结合形成稳定配合物的原理,选用治疗Hg~(2+)中毒的药品二巯基丙磺酸钠(DMPS)为模型,利用该巯基化合物可使Hg~(2+)猝灭Si QDs的荧光恢复的特性,建立了一种检测DMPS的新方法。     

双发射荧光纳米微球的制备及其用于Hg~(2+)的可视化检测

报道了一种荧光可视化检测Hg~(2+)浓度的新方法。首先通过静电相互作用直接将负电荷的CdTe/CdS量子点自组装在带正电荷异硫氰酸荧光素掺杂的二氧化硅微球(FITC-SiO_2)表面。荧光光谱显示制备的纳米复合微球(FITC-SiO_2-CdTe)同时具有FITC分子绿色及量子点红色的荧光峰。由于Hg~(2+)会与量子点表面的巯基分子结合而猝灭量子点的荧光,而对微球内部的绿色荧光无明显响应,因此可以根据量子点与FITC分子荧光强度比值的改变来检测Hg~(2+)的浓度。标准条件下,量子点与FITC分子荧光强度比值与Hg~(2+)在浓度0~15μmol/L范围内成线性关系,检测限可达0.5μmol/L。另外,随着Hg~(2+)浓度的增加,探针溶液的颜色由红色逐渐变为绿色,这说明可通过肉眼观察溶液荧光颜色的变化估算Hg~(2+)浓度。     

基于Mn掺杂ZnS量子点的室温磷光猝灭法测定H2O2

以N-乙酰基-L-半胱氨酸为稳定剂,合成了具有独特光学性质的水溶性Mn掺杂ZnS量子点(QDs)。该量子点在室温不除氧的条件下即可发射较强的磷光信号,最大发射波长位于592nm处。在pH=7.0的磷酸盐缓冲溶液中,H2O2对量子点有显著的磷光猝灭作用,且在一定的范围内H2O2的浓度与磷光猝灭值(P0/P)呈现良好的线性关系,以此建立了测定H2O2的新方法。在最佳的实验条件下,该方法的检出限为1.0×10-6 mol/L,线性范围为1.0×10-5～2.5×10-2 mol/L,相关系数为0.9978。通过测定猝灭过程的时间分辨磷光光谱,推断猝灭机理为动态猝灭。     

氮掺杂碳量子点荧光猝灭法检测水中Hg~(2+)

本研究以柠檬酸和乙二胺为碳源,通过一步水热法合成了水溶性氮掺杂碳量子点(N-CQDs)。利用透射电镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外(FI-IR)光谱对其进行表征。结果表明,N-CQDs的粒径在3nm左右;N-CQDs的表面被-COOH、-NH2、-OH、-CO等官能团功能化,说明N-CQDs有很好的水溶性。研究发现,Hg~(2+)对N-CQDs具有荧光猝灭效应,从而建立了一种快速、高效、选择性检测Hg~(2+)的方法,在优化条件下,Hg~(2+)对N-CQDs的荧光猝灭程度与Hg~(2+)浓度在0.01~1.0mg/L内呈良好的线性关系(R=0.9984),检出限(S/N=3)为8.6μg/L。方法用于环境水样中Hg~(2+)的检测,结果满意。     

光谱法研究核壳量子点CdTe/CdS与牛血清白蛋白的相互作用

应用荧光光谱、圆二色光谱和紫外吸收光谱等技术研究核壳量子点CdTe/CdS与牛血清白蛋白(BSA)相互作用的结果表明,CdTe/CdS对BSA的荧光猝灭机理为静态猝灭。根据不同温度下量子点对BSA的荧光猝灭作用计算了结合常数、热力学参数,证明了量子点与BSA相互作用力主要是范德华力或氢键作用力。探讨了量子点对BSA构象的影响。     

碲化镉量子点的制备及与岩白菜素相互作用的研究

以巯基丙酸为稳定剂,采用一步水合法制备水溶性功能化CdTe量子点。并通过高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外变换光谱(FT-IR)、荧光分光光度计(MF)对量子点的光学性能和结构进行表征。应用荧光猝灭法,研究溶液状态下岩白菜素和CdTe量子点的相互作用及时间、温度等诸多因素对相互作用的影响,并在此基础上对二者相互作用的机理进行了研究分析。在溶液状态下,岩白菜素对CdTe量子点有明显的猝灭作用,Stern-Volumer猝灭常数K_(SV)值在10~5L/mol数量级,其二者的猝灭机理为静态猝灭,热力学结果显示其二者的猝灭过程是自发进行的。     

基于L-半胱氨酸功能化的MoS_2荧光量子点检测Hg~(2+)

本文采用水热法,以Na_2MoO_4为钼源,L-半胱氨酸作为硫源及稳定剂,合成荧光二硫化钼量子点(MoS2QDs),利用紫外-可见光谱、荧光光谱和红外光谱对量子点的结构和性能进行了表征。所合成MoS2QDs呈现较强蓝色荧光的性能,并具有较好的分散性。MoS_2QDs作为探针与Hg~(2+)作用后产生荧光猝灭现象,由此建立了一种测定Hg~(2+)的荧光分析新方法。该方法对Hg~(2+)测定的线性范围是5.0×10-7~2.0×10-4 mol/L,检测限为2.3×10-7 mol/L,相关系数为0.998。该方法具有操作简单、灵敏度高和选择性好等特点,可用于自来水水样中痕量Hg~(2+)的测定。     

配体对CdTe量子点与BSA的选择性相互作用的影响

以巯基乙酸(TGA)、巯基丙酸(MPA)、巯基甘油(TG)、L-半胱氨酸(L-cys)和谷胱甘肽(GSH)等5种巯基分子为稳定剂, 水相合成了5种CdTe量子点. 以牛血清白蛋白(BSA)作为靶分子, 通过吸收光谱、荧光光谱和时间分辨荧光动力学等手段研究了各种配体分子稳定的CdTe量子点与BSA的直接相互作用. 结果表明, 5种量子点均能有效猝灭BSA的荧光, 其猝灭程度按配体次序为GSH>L-cys>TGA>TG>MPA; 而BSA对不同配体稳定的CdTe量子点的荧光光谱的影响则具有明显的选择性. BSA对TGA-CdTe和MPA-CdTe量子点的荧光先敏化增强而后猝灭下降; L-cys分子由于同时具有氨基和羧基而与BSA的相互作用较强, 因此BSA能显著猝灭L-cys-CdTe量子点的荧光; 而BSA对TG-CdTe量子点的荧光猝灭程度较小; GSH分子的空间效应使GSH-CdTe量子点的荧光被BSA猝灭的程度最小. 吸收光谱和时间分辨荧光动力学研究表明, 5种量子点与BSA之间的相互作用均为静态过程. 探讨了量子点的配体分子结构与蛋白质的相互作用机理.     

表面富S2-的CdS量子点的合成及其与甲硝唑的作用

在冰水浴条件下,用柠檬酸三钠和六偏磷酸钠为稳定剂,通过控制较低浓度的氯化镉溶液和硫化钠溶液缓慢反应,合成了荧光稳定性好、表面富硫的水溶性CdS量子点。利用荧光光谱、紫外-可见吸收光谱和共振光散射光谱研究了CdS量子点与甲硝唑相互作用的光谱行为,发现甲硝唑与CdS富硫表面的过量S2-的结合引起量子点的荧光猝灭效应,甲硝唑对CdS荧光量子点的荧光猝灭为静态猝灭,它们主要以静电引力结合。     

基于室温磷光量子点/硼酸基联吡啶盐纳米复合材料检测果糖

以Mn掺杂的ZnS(Mn-ZnS)室温磷光(RTP)量子点的磷光为信号,以2-溴甲基苯硼酸与4,4ˊ-联吡啶为原料合成的硼酸基联吡啶盐(BBV)为受体,带负电的量子点与带正电BBV通过静电作用形成Mn-ZnS/BBV纳米复合材料,Mn-ZnS量子点磷光猝灭,加入果糖,BBV与果糖形成阴离子硼酸酯,降低了对量子点猝灭效率,RTP恢复.考察了时间、pH值对Mn掺杂的ZnS QDs/BBV纳米复合材料磷光强度的影响,在最优条件下,此传感器检测果糖的线性范围为0.05~1.00 mmol/L,检出限为0.01 mmol/L,相关系数r为0.99.本磷光分析法简便快速、灵敏度高,有望应用于食品、医药行业中果糖含量的检测分析.     

硅掺杂碳量子点荧光猝灭法测定水样中铜(Ⅱ)

3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)与戊二醛(GA)混合前驱物合成的硅掺杂碳量子点(SDCQDs),其最大吸收、激发和发射波长分别为259,245,395 nm,量子产率为13.60%,XPS谱图表明碳量子点掺杂Si,且富含甲亚胺基团和硅氧键。Cu~(2+)对碳量子点荧光产生猝灭作用,依据Cu~(2+)浓度与碳量子点荧光强度猝灭率的相关性,建立碳量子点荧光探针测定水样中Cu~(2+)的分析方法,其它金属离子对Cu~(2+)干扰程度较小,回收率为91.4%~100.8%,检出限为0.13μmol/L,相对标准偏差为0.20%~0.92%。     

金属离子对4-氨基安替比林与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光法研究了金属离子Ca~(2+)、Zn~(2+)和Mg~(2+)存在下4-氨基安替比林(4-AAP)与牛血清白蛋白(BSA)的相互作用.结果表明,金属离子存在时,4-AAP对BSA的猝灭常数减小,但猝灭机制仍旧为静态猝灭,4-AAP与BSA之间的结合常数(KA)及结合位点数(n)均增大,分析认为,金属离子在二者的结合作用中起了"离子架桥"的作用.     

碳量子点荧光传感法测定牛奶中的三聚氰胺

基于碳量子点溶液荧光被汞离子猝灭后加入三聚氰胺又能恢复荧光的特性建立了一种测定三聚氰胺的简易方法。研究了碳量子点、碳量子点-Hg~(2+)和碳量子点-Hg~(2+)-三聚氰胺体系的Zeta电位,提出了该测试体系荧光猝灭与恢复是由碳量子点表面电荷改变引起的机理。研究了碳量子点浓度、猝灭剂汞离子用量、溶液pH、反应时间等因素对测定体系荧光猝灭与恢复的影响,确定了最佳测定条件。在最佳测定条件下,三聚氰胺在0.05~4.0μg/mL浓度范围内与体系荧光恢复程度呈线性关系,其线性方程为:y=1.135+0.9673c,线性相关系数R~2=0.9966,检出限为0.01μg/mL,能满足实际样品中三聚氰胺检测的要求。     

利福布汀与人血清白蛋白相互作用的光谱研究

用荧光光谱法和圆二色谱法研究了利福布汀(RB)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用. 结果表明, RB与HSA之间的相互作用主要是疏水作用, 作用机制是静态猝灭与动态猝灭的结合. 其结合常数(Ka)在106数量级, 说明RB和HSA有很强的结合. 此外, 探讨了金属离子(Cu2+, Zn2+, Mg2+ 和Ca2+)对RB与HSA结合常数的影响. 同步荧光光谱和圆二色谱数据表明, RB可导致HSA的构象改变.     

荧光光谱法研究青蒿素类抗疟药与CYP2B6酶的相互作用

在模拟人体生理条件下,采用荧光光谱法及同步荧光法研究了抗疟药青蒿素(ART)和双氢青蒿素(DHA)与药物代谢酶CYP2B6之间的相互作用.结果表明,在温度为296～303 K时,ART和DHA对CYP2B6的猝灭机制均以静态猝灭为主,当温度由303 K升高至310 K时,则为静态猝灭和动态猝灭共同作用的混合猝灭机制;在...     

新型水溶性咪唑基硅量子点制备及用于果蔬中痕量铜的荧光检测

硅量子点因其极佳的亲生物性和光学性能成为纳米材料新宠,但传统硅量子点水溶性差限制了它的广泛应用。本实验以三甲基硅咪唑为硅前驱体采用水热法制备水溶性咪唑基硅量子点。相对于硼氢化钠、抗坏血酸、牛血清蛋白、半胱氨酸和柠檬酸,柠檬酸钠作为还原剂和稳定剂制得的硅量子点荧光发射最强。合成反应于220℃下可在2 h内完成,所制备的硅量子点水溶性好,平均粒径为2.6 nm,红外分析证实其表面存在游离的咪唑基。研究表明,硅量子点能与铜离子相互作用导致荧光强度的明显下降。考察不同温度下Cu2+对硅量子点荧光的猝灭行为,发现荧光猝灭程度随温度升高而增大。这说明荧光下降属于静态猝灭,即Cu2+与硅量子点上的咪唑基作用形成稳定配合物。此外,共振光散射分析还揭示荧光猝灭过程伴随着粒子团聚。基于硅量子点的荧光猝灭行为,建立了痕量铜的荧光检测方法。当Cu2+浓度在0.04~2400μmol/L之间,硅量子点的荧光强度随Cu2+浓度的增加而线性下降,检出限(S/N=3)达1.29×10-8 mol/L。本方法具有高的灵敏度、选择性和重现性,已应用于果蔬中痕量铜的荧光检测。     

水溶性功能化Ag2S量子点的合成及其对超痕量Hg2+的双模式分析应用

以巯基丙酸为稳定剂,在乙二醇存在下合成了水溶性功能化Ag2S量子点。研究了该量子点的特性及其与常见金属离子的相互作用,发现仅Hg2+能够猝灭该量子点体系的荧光并使溶液变色,基于该现象建立了裸眼-荧光双模式选择性识别水体中痕量Hg2+的新方法。实验数据显示,在裸眼模式下,常见金属离子中只有Hg2+使Ag2S量子点的颜色由黄色变为无色;在荧光模式下,常见金属离子中只有Hg2+对量子点荧光猝灭最大,并且随着Hg2+浓度的增大Ag2S量子点的荧光猝灭越来越显著。研究表明,Hg2+与Ag2S量子点的作用机制可能为电荷转移致使量子点聚集而发生荧光猝灭。在优化条件下,8.0×10-9～5.6×10-8 mol/L浓度的Hg2+与Ag2S量子点荧光的猝灭呈良好的线性关系(R=0.9903),检出限(S/N=3)为4.2×10-9 mol/L,裸眼可识别9.0×10-5 mol/L的Hg2+。该方法成功地应用于水样中超痕量Hg2+的检测。     

Cu~(2+)和Fe~(3+)对苯甲酸与牛血清白蛋白相互作用的影响

采用荧光光谱法和紫外光谱法考察了模拟生理条件下Cu~(2+)和Fe~(3+)存在时苯甲酸与BSA的相互结合作用。实验结果表明:无论金属离子存在与否,苯甲酸对BSA内源荧光的猝灭均为静态猝灭同时发生了非辐射能量转移现象。Cu~(2+)和Fe~(3+)使得苯甲酸与BSA的猝灭常数Ksv和Kp均增加,但结合常数KA和结合位点n减小。Fe~(3+)的参与改变了苯甲酸与BSA之间的作用力类型,由范德华力和氢键变为静电引力,ΔG降低表明苯甲酸与BSA的相互作用过程为仍为自发进行过程。     

Cu2+修饰的氮掺杂石墨烯量子点荧光传感器检测2-巯基苯并噻唑的研究

采用一步水热合成法制备了氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs),量子点表面的特定官能团与Cu~(2+)进一步结合后,形成N-GQDs-Cu~(2+)络合物,有效地猝灭了荧光。加入2-巯基苯并噻唑(MBT)时,由于MBT与Cu~(2+)具有强作用力,使得Cu~(2+)从量子点表面解离下来,量子点荧光恢复。据此构建了一种基于Cu~(2+)修饰的氮掺杂石墨烯量子点的高灵敏荧光传感器用于MBT的检测。在最佳实验条件下,MBT在0.4～40.0μmol/L浓度范围内与荧光恢复强度呈良好线性,检出限为0.1μmol/L。该方法用于实际水样中MBT的检测,加标回收率为95.0%～101%。     

基于CdSeTe/ZnS量子点荧光探针测定痕量As~(3+)

水相合成高荧光量子产率的谷胱甘肽(GSH)包覆CdSeTe/ZnS量子点,并通过紫外光谱(UV)、荧光光谱(PL)、透射电镜(TEM)和电子衍射(XRD)等手段对其光学特性和结构进行表征。基于CdSeTe/ZnS量子点表面GSH对As~(3+)的特异性结合而导致量子点荧光猝灭作用,构建了基于CdSeTe/ZnS量子点作为荧光探针检测痕量As~(3+)的新方法。探究了As~(3+)对CdSeTe/ZnS量子点荧光猝灭的机理,As~(3+)在5.0~100.0μg/L浓度范围内,CdSeTe/ZnS量子点的荧光强度F_0/F与As~(3+)浓度之间呈良好的线性关系,线性相关系数为0.9984,检测限为1.0μg/L。该量子点荧光分析方法可用于实际水样中As~(3+)的检测。