微波反應(yīng)法制備熒光碳量子點及其應(yīng)用研究.pdf

1、碳量子點(Carbon quatum dots)具有熒光強度高、穩(wěn)定性好、生物細胞低毒性、有比較寬的激發(fā)波長等優(yōu)點，目前已經(jīng)成為化學分析、生物分析和光電等研究和應(yīng)用中的新秀。本論文采用微波反應(yīng)法以L-胱氨酸為碳源制備了熒光碳量子點，研究了透析、pH值等對碳量子點的影響，研究了有機溶劑萃取進行相轉(zhuǎn)移的方法，研究了金溶膠、金屬陽離子和陰離子對熒光碳量子點的熒光發(fā)光的影響。主要研究內(nèi)容結(jié)論包括:
　　1.微波法制備的熒光碳量子點水溶液分

2、散性較好、粒徑大小分布較均勻、無團聚的現(xiàn)象，其外貌近似于球形。碳量子點的熒光發(fā)光性質(zhì)與與微波反應(yīng)時間緊密相關(guān)，隨著反應(yīng)時間的延長，樣品的顏色加深，熒光發(fā)射峰強度顯著降低。透析后的碳量子點水中表面吸附胱氨酸分子，熒光發(fā)射峰的中心位置藍移到450 nm左右，并且熒光強度降低。碳量子點在很廣的pH范圍內(nèi)都具有熒光發(fā)光性質(zhì)，且熒光發(fā)光隨pH值的降低而減弱。
　　2.處于NaOH溶液中的碳量子點很容易被有機溶劑萃取而轉(zhuǎn)移到有機相中，這種采用

3、有機溶劑萃取的碳量子點純度很高，碳元素含量達到88％，其表面存在羧基和很少量含硫基團。碳量子點從水相轉(zhuǎn)移到有機相后，一方面熒光強度明顯增強，熒光發(fā)射峰從500nm藍移到425 nm左右;另一方面，有機相中碳量子點的穩(wěn)定性顯著提高，這對碳量子點的應(yīng)用具有重要意義。
　　3.金溶膠對碳量子點的熒光具有淬滅作用，這主要與金溶膠的表面等離子體共振吸收與碳量子點的熒光發(fā)射區(qū)間的重疊有關(guān)。在高碳量子點濃度下金溶膠的淬滅能力強，在低碳量子點濃度

4、下金溶膠的淬滅能力下降，同時隨著金溶膠加入量的增加，金溶膠的淬滅能力也下降。
　　4.Fe3+、Fe2+、Hg2+、Cu2+對碳量子點均具有較強的熒光淬滅作用。研究認為金屬離子與碳量子點之間淬滅作用主要是金屬離子通過碳量子點表面的羥基與碳量子點形成組裝結(jié)構(gòu)，從而使電荷轉(zhuǎn)移更加容易，抑制了激子的復合，從而產(chǎn)生淬滅效果。實驗中發(fā)現(xiàn)，部分陽離子對碳量子點的熒光有一定的增強效果，實驗中研究的陰離子對碳量子點的熒光淬滅沒有明顯影響。