熒光碳點的制備、材料化及其性能研究.pdf

1、熒光碳點是繼富勒烯、碳納米管及石墨烯之后最熱門的碳納米材料之一。這種納米材料克服了傳統(tǒng)量子點的某些缺點，不僅具有優(yōu)良的光學(xué)性能與小尺寸特性，而且具有良好的生物相容性，易于實現(xiàn)表面功能化，在生化傳感、成像分析、環(huán)境檢測、光催化技術(shù)及藥物載體等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力。本文主要從熒光碳點的制備與應(yīng)用兩個方面出發(fā)，首先，用檸檬酸和氨基化合物制備了具有高熒光量子產(chǎn)率和其他優(yōu)異熒光性能的碳點;其次，將表面官能化的熒光碳點應(yīng)用于金屬離子及小分子的檢測

2、;最后，將小分子的羅丹明類熒光探針連接到碳點表面，設(shè)計合成了熒光探針修飾的功能材料。論文的主要內(nèi)容概括如下：
　　1、分別使用檸檬酸與1，2-乙二胺(NCD)和N-氨乙基-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷(SiCD)制備了兩種碳點。NCD和SiCD的量子產(chǎn)率分別高達(dá)65.5％和55.4％。NCD和SiCD的熒光均可在水相中被痕量的Hg2+猝滅，在此基礎(chǔ)上開發(fā)出兩種具有高選擇性和靈敏性的Hg2+熒光探針。兩種探針被成功用于Hg2+在細(xì)胞

3、中的成像。
　　2、首次研究了硅烷官能化SiCD和槲皮素之間的熒光相互作用，并發(fā)現(xiàn)SiCD可以高選擇性和靈敏性地通過熒光和紫外吸收檢測槲皮素。在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)槲皮素在水相中的快速檢測，碳點的熒光強(qiáng)度與槲皮素濃度的線性范圍為0-40μM，最低檢測限為79 nm。
　　3、用檸檬酸與二乙烯三胺制備了碳點N2CD，其量子產(chǎn)率高達(dá)86％。通過N2CD和槲皮素構(gòu)建一個基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)的比率型熒光檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)對Al3+的

4、檢測。在FRET比率型熒光檢測系統(tǒng)中，N2CD為供體，槲皮素-Al3+絡(luò)合物作為受體。此外，基于N2CD/QCT-Al3+的FRET比率型熒光系統(tǒng)被制作成熒光檢測試紙，通過色度分析實現(xiàn)對Al3+的檢測。
　　4、合成了基于羅丹明-三聚氯氰的Al3+熒光探針Rh-1，可通過熒光和顏色高選擇性地檢測Al3+。通過N2CD表面的氨基，將其固載到N2CD上，設(shè)計合成了一種熒光檢測平臺Rh-CD。Rh-CD不僅保持的Rh-1的檢測性能，而且