聚合物量子點(diǎn)與碳量子點(diǎn)制備及其作為熒光探針的應(yīng)用研究.pdf

1、目前，半導(dǎo)體聚合物量子點(diǎn)作為納米材料家族的一員已經(jīng)引起了極大的關(guān)注。相較于傳統(tǒng)的染料小分子和無機(jī)量子點(diǎn)(QDs)，半導(dǎo)體聚合物量子點(diǎn)(Pdots)有極強(qiáng)的熒光亮度，快速穩(wěn)定的發(fā)射率，優(yōu)良的光穩(wěn)定性，無細(xì)胞毒性等特點(diǎn)。近年來，在細(xì)胞標(biāo)記、活體成像，單粒子追蹤生物檢測(cè)和藥物運(yùn)載等方面的研究中得到了非常廣泛的應(yīng)用。
　　除此之外，碳量子點(diǎn)(C-dots)作為碳納米家族中的一員，近些年也吸引了廣大科研工作者的關(guān)注。它的優(yōu)良特性不僅包括良好

2、的水溶性、較高的量子產(chǎn)率、較強(qiáng)的熒光穩(wěn)定性、可調(diào)控的激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)、對(duì)環(huán)境友好，而且還具備低細(xì)胞毒性以及良好的生物相容性。這些性質(zhì)為碳量子點(diǎn)逐步取代傳統(tǒng)量子點(diǎn)成為光學(xué)成像和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的環(huán)境友好型熒光納米材料創(chuàng)造了得天獨(dú)厚的條件。
　　基于以上理論，本文研究了以聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]為前驅(qū)體制備MEH-PPV聚合物量子點(diǎn)的方法及其熒光性質(zhì);以天然產(chǎn)物土豆為碳源制備了高熒光亮度的碳量子點(diǎn)，探討了其作

3、為探針對(duì)金屬離子的傳感分析;并在成功制備碳量子點(diǎn)的基礎(chǔ)上，初步探討了其細(xì)胞成像性能和生物毒性。本文的研究工作主要包括以下兩個(gè)部分:
　　(1)以聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]為前驅(qū)體，通過溶劑轉(zhuǎn)換法成功制備了均勻分散在水溶液中的熒光聚合物量子點(diǎn)(Pdots)，量子產(chǎn)率高達(dá)32.37％。探索了不同溶劑以及pH、NaCl溶液濃度、光漂白性質(zhì)、不同金屬離子對(duì)聚合物量子點(diǎn)熒光的影響?；阼F離子對(duì)該量子點(diǎn)熒光的猝滅

4、效應(yīng)，可將其用于鐵離子的選擇性識(shí)別。將合成的聚合物量子點(diǎn)用于細(xì)胞成像和生物毒性試驗(yàn)，結(jié)果顯示該量子點(diǎn)成功標(biāo)記了細(xì)胞質(zhì)，并具有較好的生物相容性和較低的生物毒性。
　　(2)采用天然產(chǎn)物土豆作為碳源，通過低成本、綠色環(huán)保、簡(jiǎn)便有效的方法合成量子產(chǎn)率高、粒子尺寸均勻、分散性好的碳量子點(diǎn)(C-dots)，量子產(chǎn)率為15％。合成的碳量子點(diǎn)經(jīng)323 nm紫外光激發(fā)下發(fā)發(fā)射波長(zhǎng)為405nm的藍(lán)色熒光。探索了不同實(shí)驗(yàn)條件對(duì)碳量子點(diǎn)發(fā)光性質(zhì)的影響，

5、發(fā)現(xiàn)其具有較強(qiáng)的光穩(wěn)定性。Fe3+對(duì)該碳量子點(diǎn)的熒光有顯著的猝滅效應(yīng)，遂將碳量子點(diǎn)作為納米熒光探針檢測(cè)了湖水中Fe3+含量，線性范圍為1.0～50.0μmol/L，在低濃度區(qū)1.0～5.0μmol/L，線性方程為:y=0.002+0.018×c，高濃度區(qū)5.0～50.0μmol/L，線性方程為:y=0.04+0.008×c檢出限為0.025μmol/L，加入回收率為93.7～101.5％。該碳量子點(diǎn)對(duì)Fe3+的高靈敏度選擇性為Fe3+檢