苯并噁嗪基熒光碳納米顆粒的制備及其離子檢測性能研究.pdf

1、熒光碳納米顆粒由于其優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，良好的化學(xué)穩(wěn)定性和低毒性在過去十幾年得到快速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用到眾多領(lǐng)域，例如:生物成像、催化、光電器件和化學(xué)傳感等。然而熒光碳納米顆粒在化學(xué)傳感領(lǐng)域的應(yīng)用依然存在一些問題，例如制備出碳納米顆粒的熒光多為短波長（藍(lán)光）;只能在較溫和的pH環(huán)境下進(jìn)行檢測和用于檢測時(shí)的pH環(huán)境較單一等。針對以上的問題，本文通過以苯并噁嗪單體為碳源合成得到了綠色熒光的碳納米顆粒，并應(yīng)用于不同離子的檢測研究，主要包含以下兩個(gè)方

2、面的工作:
　　(1)以三聚氰胺、甲醛和苯酚為原料，通過曼尼希反應(yīng)合成得到苯并噁嗪(BZ)單體，再以得到的BZ單體為碳源通過一步水熱法合成得到綠色熒光碳納米顆粒(G-CNPs)。通過掃描電鏡、透射電鏡表征得出G-CNPs的平均粒徑約為150nm。X射線光電子能譜和傅里葉紅外光譜的表征結(jié)果表明G-CNPs表面含有大量的羧基官能團(tuán)。利用紫外-可見光譜儀、熒光光譜儀對G-CNPs進(jìn)行了光學(xué)性質(zhì)的表征，結(jié)果顯示G-CNPs具有良好的激發(fā)依

3、賴下的熒光發(fā)射性質(zhì)。獲得的G-CNPs可以在強(qiáng)堿性(pH=14)環(huán)境下通過內(nèi)濾效應(yīng)(IFE)高選擇性地靈敏地檢測Cr(Ⅵ)，檢測范圍為1-300μM，檢測限為0.58μM，且將G-CNPs成功應(yīng)用到了實(shí)際樣品（湖水）中Cr(Ⅵ)含量的評價(jià)。
　　(2)以BZ單體為碳源和氮源通過一步水熱法合成得到綠色熒光碳點(diǎn)(G-CDs)，通過透射電鏡和原子力顯微鏡得出G-CDs的平均粒徑約為5nm。X射線光電子能譜和傅里葉紅外光譜的表征結(jié)果表明G

4、-CDs表面含有羧基和酰胺官能團(tuán)。紫外-可見光譜和熒光光譜的結(jié)果表明G-CDs具有較強(qiáng)的熒光效率(18％)。研究發(fā)現(xiàn)G-CDs的熒光強(qiáng)度隨pH改變，在中性條件下(pH=7.0）熒光強(qiáng)度低，可以被Zn(Ⅱ)特異性地增強(qiáng)，從而構(gòu)建一個(gè)熒光turn-on探針。其對Zn(Ⅱ)的檢測范圍為1-100μM，檢測限為0.32μM，并成功應(yīng)用于血清中Zn(Ⅱ)的測定。在堿性條件下(pH=10.0)熒光強(qiáng)度高，可以被Cr(Ⅵ)特異性的猝滅，構(gòu)建一個(gè)tur