川木香水热法一步合成荧光碳量子点及光学性能研究

以中药材川木香原药为碳源，采用水热法一步合成了荧光碳量子点。通过水热法实验条件优化，获得制备荧光碳量子点的最佳实验参数，通过透射电镜(TEM)对荧光碳量子点进行形貌表征，通过X射线光电子能谱分仪(XPS)对荧光碳量子点进行元素组成分析，通过荧光光谱和紫外-可见吸收光谱对荧光碳量子点进行了光学性能研究。结果表明：川木香用量1.00 g,水热反应温度180℃,水热反应时间2.0 h时，制备得到的荧光碳量子点光学性能最佳。荧光碳量子点平均粒径为5 nm,主要含有C元素和O元素，最大激发波长为360 nm,对应的发射波长为420 nm,特征吸收峰为280 nm,量子产率为12.9%。     

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。     

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。     

氮掺杂石墨烯量子点的制备及其在细胞成像中的应用

为克服现有量子点制备技术中存在的荧光量子产率较低及生物相容性差的问题,通过一步水热法合成一种高荧光量子产率的氮掺杂石墨烯量子点(N?GQDs),其荧光量子产率为94％.N?GQDs粒径在20～40 nm之间,最大激发波长为390 nm,发射波长为450 nm.N?GQDs呈现亮蓝色荧光,具有良好的光致发光作用.N?GQ...     

碳量子点荧光探针的制备及其在苦味酸检测中的应用

以银杏叶为原料,采用水热法制备得到新型荧光碳量子点(CQDs)。该碳量子点的平均粒径为5.5 nm,最大激发波长为335 nm,最大发射波长为418 nm。基于碳量子点荧光光谱与苦味酸(PA)吸收光谱存在部分重叠而发生荧光共振能量转移(FRET),建立了以碳量子点作为荧光探针用于苦味酸检测的新方法。在最佳实验条件下,加入苦味酸前、后的荧光强度比值(I₀/I)与苦味酸浓度(c)在0.2～800μmol/L范围内呈良好的线性关系,相关系数(r)为0.999 5,检出限(LOD)为32 nmol/L。在5、40、80μmol/L加标水平下,实际水样中苦味酸的回收率为98.0%～104%,相对标准偏差(RSD)为1.0%～3.2%。该方法可用于实际样品中苦味酸的灵敏、快速和高效检测。     

水热法合成具有汞(Ⅱ)识别能力的荧光碳点

以柠檬酸和酪蛋白为原料,采用水热法一步合成荧光碳点。所合成的碳点在350 nm激发波长下的荧光量子产率为48.9%,透射电镜显示荧光碳点呈球形,平均粒径为2.5 nm,红外光谱结果表明碳点表面含有羧基和氨基等活性基团,在水溶液中Hg(Ⅱ)对荧光碳点表现出选择性猝灭效果,基于此种现象建立了检测Hg(Ⅱ)的新方法。     

枫树叶荧光碳量子点的合成及其传感性能研究

以枫树叶为原料,硼氢化钠为还原剂,利用水热法合成了一种新型的荧光碳量子点CQDs-fsy。利用XRD,TEM和FT-IR对碳量子点的结构进行了表征,利用紫外和荧光光谱仪研究了该碳量子点的光学性质,该荧光碳点的荧光量子产率为5.60%,最大激发波长为348nm,最大发射波长为428 nm。该碳点具有规则的球形分散结构;平均粒径为5~10 nm;表面富含羧基,氨基和羟基官能团;该碳点在水溶液中对Hg~(2+)具有专一识别能力,线性范围为5.00×10~(-7)~1.55×10~(-5)mol/L,线性方程为y=-10.37 x+337.24,R~2=0.996,检出限为2.01×10~(-8)mol/L。     

由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究

碳量子点作为一种新兴的荧光纳米材料,具有粒径分布均匀、光稳定性好、激发-发射波长可调控、表面可修饰等优良的性质,兼具低毒性、生物相容性好等优点,在分析检测和生物成像等领域展现出广阔的应用前景。而蚕砂是家蚕的干燥粪便,简单易得。利用蚕砂作为碳量子点制备原料,采用微波合成的方法制备得到了一种平均水合粒径为4.86 nm,含氮、硫修饰的碳量子点材料,可作为针对激发波长、pH、金属离子浓度、温度及溶剂极性的变化有着显著响应特性的碳量子点型荧光探针。该探针的荧光最大发射波长随激发波长或pH的增加而红移;荧光强度随温度或pH的降低而增加;随着金属离子,特别是铜离子的加入而逐渐降低,并随着EDTA络离子的加入而逐渐回复。在多种溶剂中该探针均具有较好的溶解度,当换用不同极性的溶剂时,随着溶剂极性的增加荧光发射波长逐渐红移。荧光性质随多重环境参数变化为该碳量子点在未来的生物检测和成像领域提供了广阔的应用前景。     

自组装水热合成碳点-中空氧化硅纳米粒复合材料

利用反相微乳液体系制备出粒径均一的中空氧化硅纳米粒(SHN),以此为基础,再利用水热法通过自组装合成了碳点-中空氧化硅纳米粒复合材料(CD-SHN)。 采用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其结构进行了表征,结果显示SHN尺寸为30~40 nm,壳厚约为10 nm,在此基础上合成出具有和海葵类似结构的CD-SHN,尺寸约为1 μm,并且,在水相中具有良好的分散性。 海葵状CD-SHN既具有激发波长依赖的多色荧光发射性能,又具有良好的光稳定性,其最大激发及发射波长分别位于360和435 nm附近,经40 W白炽灯照射60 min,其荧光强度仍可保持97%。 该材料的制备过程条件温和,其原材料生物相容性良好,在生物造影方面具有潜在的优势。     

多色量子点表面等离子体耦合荧光发射性质

以巯基小分子为配体水相合成CdTe量子点, 通过调节回流时间调控其粒径大小. 由于量子点的宽谱激发特性, 在蓝光(473 nm)或绿光(532 nm)条件下, 纳米金属薄膜表面不同发射波长的CdTe量子点均可被激发而与金属表面等离子体发生耦合相互作用, 从而在棱镜一侧发出高度定向的偏振荧光, 其荧光特性与样品厚度密切相关. 表面等离子体耦合荧光发射法(SPCE)具有波长分辨性质, 不同颜色的量子点在不同角度定向发射, 发射波长越长, 角度越小. 720 nm和630 nm量子点的自由空间发射荧光光谱呈现交叠, 然而, 基于SPCE的波长分辨性质, 我们通过改变检测角度避开光谱重叠, 在棱镜一侧的43o和51o处分别得到了两种量子点的SPCE荧光单峰. 量子点是SPCE在多通路、高通量检测应用中荧光物种的理想选择.     

青柿子粗提物简易制备荧光碳点及对Fe~(3+)的检测

以青柿子(Diospyros Kaki L. f)提取物作为碳源,通过水热法简易制备荧光碳点,并对其进行表征。结果显示所制备的碳点为类圆球颗粒,平均粒径为15. 39 nm。X射线衍射(XRD)表明该碳点为类石墨烯的无定形碳材料;光电子能谱(XPS)表明其构成元素较复杂,但以碳点为主的元素均有表达,且符合一般碳点材料的元素组成;该碳点表面含有羟基、羧基和氨基等活性基团;在350 nm处有紫外吸收,具有激发波长依赖性特点荧光,最大激发波长为355 nm,最大发射波长为445 nm;在355 nm激发波长下,其光谱发射在p H5. 0～11. 0范围内具有稳定的荧光。该碳点在365 nm紫外光照射下,表现出较强的蓝色荧光,对Fe3+具有较好的特异识别能力,可用于Fe3+的荧光检测。Fe3+浓度在0. 45～50μmol/L范围内与PM-CDs的荧光强度呈线性关系(r2=0. 923 4)。试验在碳点纯化方面存在局限,需进一步探讨生物质材料碳点纯化方式,提高目标分析物的识别位点保有量,获得高效检测目标。     

脉冲电位法制备碳量子点及性能表征

以乙醇为碳源,邻苯二胺为掺杂剂,采用脉冲电位法制备了发黄色荧光的碳量子点,并对其性能进行了表征。透射电镜表明制备的碳量子点尺寸在5 nm以内,紫外光谱表明碳量子点有两个吸收峰,荧光光谱表明所制备的碳量子点在552 nm处具有独立于激发波长的发射峰,且具有较好的抗盐性和抗酸碱性。此外考察了碳量子点对金属离子的响应性能,结果表明该碳量子点在选择性检测Fe~(3+)方面具有潜在的应用价值。     

第二近红外窗口荧光Ag2Te量子点的合成

以巯基辛烷为表面配体, 通过调控Ag前体和Te前体的比例, 制备了第二近红外窗口荧光Ag₂Te量子点. 采用透射电子显微镜(TEM)、 X射线衍射光谱(XRD)、 X射线光电子能谱(XPS)、 紫外-可见-近红外吸收光谱和荧光光谱等对产物进行了表征. 结果表明, 制得了粒径均一、 分散性好的油溶性Ag₂Te量子点, 其最大荧光发射波长位于1320 nm, 荧光量子产率高达4.2%.     

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。     

基于双发射碳量子点的比率型荧光探针检测阿司匹林

以间苯二胺和酒石酸为原料,通过一步水热法合成了在单一激发波长下具有双发射特性的碳量子点(CQDs)。利用透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和荧光光谱对其结构和光学性质进行了表征。当激发波长为390 nm时,该CQDs在440和502 nm处有2个发射峰。阿司匹林能够使502 nm处的发射峰荧光强度增加,而440 nm处的发射峰强度基本不变,基于此,构建了一种CQDs比率型荧光探针检测阿司匹林的新方法。阿司匹林浓度在0.5～160μmol/L范围内与CQDs的2个发射峰的荧光强度比(F₅₀₂/F₄₄₀)呈良好的线性关系,检出限低至0.062μmol/L。该方法成功用于药品中阿司匹林的检测。     

液-液界面制备近红外荧光Ag_2S量子点

利用液-液界面反应体系,使分别溶解在油相中的银前体和水相中的硫前体在液滴界面发生反应,在室温条件下成功制备出近红外荧光Ag_2S量子点。采用透射电子显微镜(TEM)、X-射线衍射光谱(XRD)、傅立叶变换红外(FT-IR)光谱和荧光光谱等对产物进行了表征。结果表明,此方法成功制得了粒径较均一的Ag_2S量子点,纯化后经加热熟化处理其量子产率可达2.68%。另外实验发现,通过改变投料比即可实现Ag_2S量子点的粒径控制及荧光发射峰波长调控(1 170nm至1 279nm)。     

氮掺杂鸡毛碳点荧光关开探针用于测定百草枯

以鸡毛和乙二胺为碳源和氮源,通过一步水热法合成强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs),并优化其制备和掺杂条件。该碳量子点具有良好的光学、结构性质和稳定性,平均粒径7.89 nm,荧光量子产率为14%。最大激发波长为320 nm,最大发射波长为386 nm。Hg²⁺存在条件下N-CQDs溶液的荧光被猝灭(关),添加百草枯后猝灭的荧光被恢复(开)。通过N-CQDs/Hg²⁺体系设计了荧光"关-开"方法,在最佳条件下,百草枯在0.05~1.0μg/mL范围内具有良好的线性,线性方程为ΔF=92.41X+123.31(R²=0.9989),检出限为16μg/L,加标回收率为95.3%~104.4%,RSD<3.8%。以鸡毛为原料制备的高选择性和灵敏性的荧光"关-开"探针方法可有效检测实际样品中的百草枯。     

硅硼掺杂碳点的制备及其在血红蛋白传感中的应用

杂原子掺杂是提高碳点荧光性能的有效手段.本研究以柠檬酸(C6 H8 O7)、硼酸(H3 BO3)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为原料,采用微波法一步制备硅和硼掺杂的碳点(SiBCDs);在SiBCDs前驱体中加入聚丙烯酸钠(PAAS),微波法制备了水溶性好、量子产率高的PAAS-SiBCDs.采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及红外光谱(FT-IR)对制备的碳点进行了表征.SiBCDs粒径约4~8 nm,PAAS-SiBCDs平均粒径5.2 nm,两者最大激发波长和发射波长分别为350和445 nm,荧光量子产率(QY)分别为20.1%和34.6%.基于血红蛋白对PAAS-SiBCDs的荧光猝灭效应,建立了全血样品中血红蛋白(Hb)的检测方法,线性范围为0.21~5.22μmol/L,检出限为0.06μmol/L(S/N=3).     

柠檬酸修饰荧光碳点的合成及对中草药总黄酮的检测

以甘露糖为原料,采用热解法制备了荧光碳点,加入柠檬酸修饰碳点。用荧光、红外及紫外光谱表征了碳点性质,透射电镜(TEM)观察了碳点的形貌特征。结果表明,荧光激发和发射波长分别为381nm/475nm,荧光量子产率为0.89,碳点平均直径为2.9nm,红外(IR)光谱表明碳点表面有羧基和羟基等活性官能团。由于芦丁对荧光碳点具有选择性猝灭作用,可以用于样品中芦丁的分析检测。在pH=6反应条件下,方法用于中草药总黄酮测定,其线性范围为5.6×10~(-8)~6.0×10~(-5)mol·L~(-1),检出限为4.6×10~(-9)mol·L~(-1),回收率在98%~105%之间。     

柠檬酸荧光碳点的合成及其在Fe(Ⅲ)检测和细胞成像中的应用

以柠檬酸为原料,采用一步水热法合成荧光碳点。所合成的荧光碳点在310nm激发波长下的荧光量子产率为5.3%,发射光谱随着激发波长红移而红移。透射电镜(TEM)表征显示荧光碳点在水溶液中分布均匀,平均粒径为2.9nm。红外(IR)光谱和Zeta电位结果表明碳点表面有羧基和羟基等活性官能团。Fe(Ⅲ)对这些荧光碳点表现出选择性猝灭效果,这种现象可以用于Fe(Ⅲ)检测。在10mmol/L的HEPES缓冲溶液(pH=7.0)中,荧光碳点的荧光强度随着Fe(Ⅲ)浓度的增加逐渐衰减。该方法对Fe(Ⅲ)测定的线性范围为100~500μmol/L,检出限为112.5nmol/L。细胞成像结果表明,柠檬酸的碳点可进入到B16-F10细胞内,并在405nm和488nm激光照射下发出不同颜色的荧光。以上结果表明该碳点在Fe(Ⅲ)检测和细胞成像方面有潜在应用价值。