基于氮磷共掺杂碳点的荧光探针检测汞离子

以柠檬酸为碳源、磷酸氢二铵为氮源和磷源,采用微波加热法成功合成了氮磷共掺杂碳点(NPCDs),利用透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、X射线衍射能谱(XRD)、傅利叶红外吸收光谱(FT-IR)、紫外吸收光谱和荧光光谱等手段对氮磷共掺杂碳点的结构进行了表征,量子产率为33%。随着汞离子(Hg~(2+))浓度的增加,NPCDs的荧光被逐渐猝灭,基于此构建了检测汞离子的NPCDs荧光探针。探讨了氮磷共掺杂碳点的浓度、溶液pH值和反应时间对NPCDs–Hg~(2+)系荧光强度的影响。在优化的实验条件下,汞离子浓度在0.1μM～30.0μM范围内与NPCDs的相对荧光强度呈良好的线性关系,检出限为9.9 nM。同时初步探讨了Hg~(2+)使NPCDs荧光猝灭的机理。将构建的NPCDs荧光探针应用于环境水样中汞离子的检测,结果满意。     

基于聚乙烯亚胺碳纳米点的桑色素比率型荧光探针

利用水热合成法制备了一种基于聚乙烯亚胺的荧光碳纳米点, 用光谱方法研究了其对桑色素的识别作用. 结果表明, 该碳纳米点对桑色素具有比率型荧光响应, 且响应速度快、 选择性和灵敏度高、 抗干扰能力强. 将桑色素加入到碳纳米点溶液中后, 碳纳米点自身的荧光(460 nm)立即被猝灭, 同时在555 nm处出现新的荧光发射峰并逐渐增强; 其新发射峰(555 nm)与原发射峰(460 nm)的强度比值在此过程中呈线性增加. 基于此, 在1.0×10^-6~4.0×10^-5 mol/L浓度范围内, 可实现对桑色素的检测, 该比率荧光响应非常灵敏, 检出限可达3.0×10^-8 mol/L. 另外, 该碳纳米点与常见金属离子、 氨基酸及其它具有类似桑色素结构的黄酮醇均不反应, 显示出对桑色素的高选择性. 该检测方法的荧光强度随桑色素浓度的增加而逐渐增强, 并伴随着由蓝色到黄色的荧光颜色变化, 可实现对桑色素的可视化检测; 同时该碳纳米点还可用于稀释胎牛血清中桑色素的定量检测.     

氮磷共掺杂碳点的合成及其对Co~(2+)的检测

以葡萄糖为碳源,通过乙二胺与浓磷酸中和放热碳化法合成氮磷共掺杂的荧光碳点,采用元素分析、TEM、FTIR、XPS、UV-vis和PL等分析测试技术对氮磷共掺杂碳点的形貌、结构、组成和光学性质进行了表征。实验结果表明,通过氮磷共掺杂得到的碳点不仅能增强其水溶性和光学稳定性,而且能有效提高碳点的量子产率。研究发现,Co2+能强烈猝灭氮磷共掺杂碳点的荧光,且Co2+浓度在0. 005～0. 250mmol·L-1范围内时与氮磷共掺杂碳点荧光的猝灭程度呈良好的线性关系,检出限为0. 6μmol·L-1。因此,建立了一种检测Co2+的荧光传感方法,该方法具有简单、快速、选择性高等优点。     

槲皮素对硼氮共掺杂碳点的荧光猝灭作用

以尿素为氮源,柠檬酸为碳源,H_3BO_3为硼源,通过微波裂解法合成了硼氮共掺杂碳点(BNCDs)。采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对合成的碳点进行了表征。采用荧光光谱法研究了槲皮素对硼氮共掺杂碳点的荧光猝灭作用,考察了碳点浓度、溶液pH值、反应时间等多种因素对硼氮共掺杂碳点-槲皮素体系荧光强度的影响,构建了测定槲皮素含量的掺杂碳点荧光探针。同时,初步探讨了槲皮素与该掺杂碳点相互作用的反应机理。     

水热法一步合成氮掺杂碳点及其在Cu(Ⅱ)离子检测中的应用

采用水热法以聚乙烯亚胺为原料一步制备氮掺杂荧光碳量子点。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜显示,所制备的碳点荧光性能优异、分散性好、且无团聚现象。在0.1mol/L PBS溶液中,荧光碳点的荧光强度随着Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐减弱。该方法对Cu(Ⅱ)检测的线性范围为50~150μmol/L,检出限为10μmol/L。细胞毒性测试结果表明,不同浓度的碳点对细胞活性影响均较小,其细胞毒性低。以上结果说明该碳点能成功检测Cu(Ⅱ)且细胞毒性低,在生物传感方面有潜在应用价值。     

水热法一步合成氮掺杂碳点及其应用于Cu(Ⅱ)离子检测

采用水热法以聚乙烯亚胺为原料一步制备氮掺杂荧光碳点。紫外-可见吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜显示,所制备的碳点荧光性能优异、分散性好、且无团聚现象。Cu(Ⅱ)对所得的碳点表现出选择性荧光猝灭效果,这种现象可用于Cu(Ⅱ)检测。在0.1 mol/L PBS溶液中,荧光碳点的荧光强度随着Cu(Ⅱ)浓度的增加逐渐减弱。该方法对Cu(Ⅱ)检测的线性范围为50~150 μmol/L,检出限为10 μmol/L。细胞毒性测试结果表明,不同浓度的碳点对细胞活性影响均较小,其细胞毒性低。以上结果说明该碳点能成功检测Cu(Ⅱ)且细胞毒性低,在生物传感方面有潜在应用价值。     

氮磷共掺杂碳量子点“关-开”型荧光探针检测氨苄青霉素的研究

本文以柠檬酸三钠、11-氨基十一烷酸、NaH_2PO_4和聚乙二醇为原料,用微波法合成了氮磷共掺杂荧光碳量子点(NPCQDs),并通过紫外、荧光、红外光谱进行表征。在黄芩苷作用下,可使NPCQDs荧光猝灭,而体系加入氨苄青霉素时可使体系荧光得以恢复。基于此荧光碳量子点"关-开"原理,建立了测定氨苄青霉素的新方法。并考察缓冲溶液pH、温度、时间等条件的影响。研究表明,在pH=8.6的Tris-HCl缓冲溶液中,黄芩苷浓度为1.0×10~(-4) mol·L~(-1)条件下,氨苄青霉素浓度在1～70μmol·L~(-1)范围内与荧光碳量子点的恢复程度呈现良好的线性关系,相关系数R~2=0.9926,检出限为7.9×10~(-7) mol·L~(-1)。该方法应用于测定样品中氨苄青霉素的含量,结果较好。     

氮磷掺杂碳点荧光探针用于食品中柠檬黄的快速检测

本工作以葡萄糖为碳源,乙二胺、浓磷酸为氮、磷杂原子供体,通过酸碱中和自放热法制备氮磷共掺杂碳量子点(N,P-CDs).基于柠檬黄对N,P-CDs荧光的猝灭效应,构建了一种快速灵敏检测柠檬黄的荧光方法.在最佳实验条件下,N,P-CDs对柠檬黄的检测展现出高选择性和高灵敏度特点,柠檬黄浓度在0.01-10.0μM范围内与N...     

水热法一步合成N/P-掺杂碳点及其荧光性能研究

本文采用水热合成法一步合成具有不同荧光性能的N/P-掺杂碳点。利用X-ray光电子能谱(XPS)和透射电子显微镜(TEM)对所得碳点的元素组成和微观形貌进行测试和分析。通过荧光光谱研究了不同碳点的光学性能,并考察了合成体系、碳源和掺杂情况对所得碳点荧光性能的影响。研究表明,通过加入植酸作为磷源成功实现了P-掺杂,所得碳点粒径约为2.3 nm。合成体系和碳源将影响所得碳点的荧光发射光谱和量子产率,通过P-掺杂可使其峰位发生明显移动,并改善碳点的荧光量子产率。     

菜花碳量子点的一步合成及其与塞克硝唑的相互作用

以菜花为碳源,通过一步水热法合成了绿色荧光碳量子点,通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、红外光谱对其发光特性进行了研究,测定了其荧光寿命及量子产率。研究发现,塞克硝唑对该碳量子点荧光具有明显的猝灭作用,在pH 7.10的Tris-HCl缓冲溶液中,碳量子点的荧光猝灭强度与塞克硝唑浓度在7.0×10~(-7)~3.0×10~(-5)mol/L范围内呈线性,相关系数为0.9991,方法检出限为1.9×10~(-7)mol/L。该方法用于样品中塞克硝唑的测定,回收率为98.8%~101.5%。通过荧光寿命和吸收光谱的变化以及温度对猝灭常数的影响,确定该碳量子点与塞克硝唑的猝灭机理为动态猝灭。     

碳量子点的有效掺杂及其在TNP检测中的应用

以葡萄糖为碳源,半胱氨酸盐酸盐为氮、硫共掺杂剂,分别采用热解法和水热法制备了两种氮、硫共掺杂的碳量子点(N,S-CDs),并比较了用这两种方法制备碳量子点的荧光性能及其对2,4,6-三硝基苯酚的荧光响应。结果表明,与水热法制备的碳量子点(H-CDs)相比,由热解法制备的碳量子点(T-CDs)具有更高的荧光量子产率和更长的荧光发射波长,对TNP的响应具有更高的选择性。因此,基于T-CDs构建TNP的荧光传感体系,该方法对TNP检测的线性范围为0.05～50μM,检出限为18.85 nM。此外,将该荧光探针用于水样中TNP的检测,加标回收率为97.82%～114.50%,表明该探针可用于实际水样品中TNP的检测。     

水热法新型水溶性荧光碳点的制备及其性能研究

以阿拉伯糖和磷酸酪蛋白肽进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)和X射线衍射(XRD)等对所制备碳点的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团等进行表征,并考察了其性能和对不同金属离子的识别作用。结果表明:制备的荧光碳点平均粒径为4.62 nm,其紫外最大吸收波长为281 nm,XRD峰值约为21°,可在紫外灯下发出明亮的荧光,最大发射波长为414 nm,且呈荧光多元发射。红外光谱分析表明存在—COOH,—NH2和—OH基团。该荧光碳点具有良好的性能,且对Cu2+和Fe3+有较强的选择性识别作用,其原因可能是荧光碳点的聚合导致粒径增大从而使荧光强度减弱。该碳点有望作为荧光探针用于检测分析和生物成像等领域。     

氮硫共掺杂碳点的制备及其对牛奶中土霉素的检测

以柠檬酸和谷胱甘肽为原材料,通过热解法一步合成一种氮硫共掺杂蓝色荧光碳点（N,S-CDs）。使用透射电子显微镜（TEM）、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱等技术对制备的碳点进行形貌及光学性质表征。结果表明,该碳点的激发波长和发射波长分别为366和440 nm,荧光产率为0.46,平均粒径为（2.55 ± 0.75） nm。土霉素可有效猝灭该碳点的蓝色荧光,且具有良好的选择性。将该碳点用于牛奶中土霉素的检测时,在0.77~18.40 μg/mL的范围内,（F₀-F）/F₀与土霉素浓度有良好的线性关系,回归方程为y=0.02282x+0.02913,检出限为0.09 μg/mL。该检测方法具有简单易操作的优点。     

氮掺杂碳点作为荧光探针检测蛇床子素

本文以一水柠檬酸和尿素为原料,通过微波法合成氮掺杂碳点(N-CDs)。利用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射法(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对合成的N-CDs进行表征。N-CDs的荧光强度随着蛇床子素浓度的增加而逐渐被猝灭。在最佳实验条件下,N-CDs荧光探针对蛇床子素有较高的选择性和灵敏性。蛇床子素在5×10~(-6 )M～7.5×10~(-5 )M的浓度范围内与N-CDs的荧光强度呈良好的线性范围,检出限为3.8×10~(-9) M。基于此建立了一种以氮掺杂碳点(N-CDs)为荧光探针快速测定蛇床子素的方法。同时讨论了蛇床子素与N-CDs相互作用的机理,此方法已被应用于实际血样和尿样中微量蛇床子素的测定。     

氮氟共掺杂荧光碳点的制备及其在核黄素检测中的应用

以柠檬酸、L-赖氨酸和氟化钠为原料,利用水热法制备了具有明亮蓝色荧光的氮氟共掺杂碳点(NFCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)和荧光光谱对合成的NFCDs进行表征,并基于核黄素与NFCDs之间的荧光共振能量转移构建了NFCDs荧光探针用于核黄素的检测。在优化实验条件下,该方法对核黄素的线性范围为3.0～66.5μmol/L,检出限为0.26μmol/L,将其用于牛奶和奶粉中核黄素的测定,回收率为96.7%～103%。经MTT法测定NFCDs对HeLa细胞为低毒性,并成功用于细胞中核黄素的检测。     

微波一步法制备氮掺杂碳量子点及其对蛇莓中Cu2+的检测

以维生素C(Vc)为碳源,尿素为氮源,经微波一步法制备得到一种具有高荧光强度的氮掺杂碳量子点。所合成的氮掺杂碳量子点富含-OH、-NH_2和C=O等基团,平均粒径约为4.1 nm,在365 nm紫外光照射下发射出明亮的蓝色荧光。基于氮掺杂碳量子点能与铜离子相互作用进而建立一种快速检测Cu~(2+)的方法。当Cu~(2+)浓度在1～18μmol·L~(-1)之间,氮掺杂碳量子点的荧光猝灭强度(F/F_0)随Cu~(2+)浓度的增加而线性下降,检出限(S/N=3)达0.19μmol·L~(-1)。将该方法应用于蛇莓中痕量铜的荧光检测,加标回收率为100.3%～107.3%之间,RSD在0.23%～1.2%之间。     

荧光碳点的合成及对酿酒酵母的毒性研究

以葡萄糖为碳源采用溶剂热法合成了荧光碳点。紫外吸收光谱、荧光光谱以及透射电镜照片表明,所合成的荧光碳点发光性能优异,分散性好,且无团聚现象。荧光碳点原溶液出现浓度淬灭现象,稀释60倍情况下荧光最强。以酿酒酵母为模型生物,考察了不同生长时期(调整期、对数期早期、对数期中期)的酿酒酵母与不同浓度的荧光碳点共培养后的生长曲线。结果表明,即使荧光碳点浓度在27.75 mmol.L-1条件下也没有影响酵母菌的生长曲线,可认为基本没有细胞毒性。比较了相同荧光强度下的荧光碳点与CdTe量子点对酿酒酵母的细胞毒性,结果表明荧光碳点的毒性显著低于量子点的毒性。     

β-环糊精修饰的CdSe量子点荧光开关法测定铝

以3-巯基丙酸为稳定剂,合成了水溶性的Cd Se量子点(Cd Se QDs),并用β-环糊精(β-CD)修饰该量子点。依据桑色素存在的条件下,CdSe-β-CD QDs荧光恢复程度与Al~(3+)浓度成正比关系,建立了荧光开关测定Al~(3+)的新方法。探究了桑色素浓度、缓冲溶液及pH、温度、时间等条件对检测体系的影响。在最佳条件下,Al~(3+)在4~60μmol/L范围内与CdSe-β-CD QDs荧光恢复呈良好线性关系,相关系数为0.9942,检出限为69 nmol/L,相对标准偏差为2.0%。方法用于牛奶中Al~(3+)的检测,回收率为96.8%~105.3%。     

新型水溶性多色荧光碳点的制备及细胞成像研究

以鸡蛋清和牛奶分别与葡萄糖进行水热反应,制备水溶性多色荧光碳点,通过膜和柱层析分离纯化,利用透射电子显微镜(TEM)、紫外吸收光谱(UV)、荧光光谱(FL)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备碳纳米粒子的粒径大小、吸收光谱、发光性质、表面基团进行表征。将所制备的碳点与小鼠黑色素瘤细胞共孵育,进行细胞成像应用评价。结果表明:制备的两种水溶性荧光碳点平均粒径分别为2.5 nm和4.9 nm,可在紫外灯下发出明亮的荧光,紫外最大吸收波长为250 nm。基于鸡蛋清或牛奶与葡萄糖反应制备的多色荧光碳量子点具有良好水溶性,其荧光光谱最大发射波长分别在410 nm和400 nm处,同时在660~800 nm激发波长范围内具有上转换性质,且荧光发射光谱随着激发光波长的增加发生红移。红外光谱表明存在—COOH、—NH2和—OH基团。细胞成像结果表明,在405 nm或488 nm激光照射下,所制备的碳点在细胞内的荧光成像清晰可见,而且在碳点浓度小于2.5 mg/mL时,均表现出较低的细胞毒性。     

异元素掺杂碳点的制备及其在生物成像中的应用

荧光碳点具有良好的生物相容性和优良的抗光漂白能力,因此碳点在生物荧光成像方面的应用潜力受到广泛关注,但是碳点相对较低的荧光量子产率和缺乏近红外荧光发射的缺陷限制了碳点在荧光成像分析中的应用.随着异元素掺杂对碳点结构和荧光性质的改善,碳点被越来越广泛地用于生物成像.本文对近年来元素掺杂碳点的合成方法、异元素掺杂对碳点光学性质的影响和元素掺杂碳点在成像分析中的进展进行了综述,并对其应用前景进行了展望.