基于離子液體的氮摻雜碳點的制備及其在Hg2+檢測中的應用.pdf

1、碳量子點（簡稱碳點），是一類粒徑小于10nm、單分散的近球形碳基納米材料。由于其具有較低的毒性，良好的生物相容性，較強的化學穩(wěn)定性和溶解性，寬的激發(fā)發(fā)射光譜等優(yōu)異性能而在生物成像、傳感器、催化及能量轉移/儲存等領域得到了廣泛的應用。雖然有關碳點的研究始終吸引著科學家們的研究熱情，且取得了長足的進展，但是目前仍然存在著量子產(chǎn)率較低、固態(tài)時易猝滅、形成機理研究不深入等問題。鑒于上述問題，本論文以多種離子液體為前驅體/鈍化劑，設計并制備了一系

2、列新型的氮摻雜熒光碳點(N-CDs)，并圍繞上述問題進行了初步的探究。本文得到了國家自然科學基金資助(Nos.21573058，21303044，21173070)，主要工作和研究結果如下:
　　1.以1-丁基-3-甲基咪唑氯([C4mim]Cl)和天冬酰胺為碳源和氮源，一步熱解制備了量子產(chǎn)率為20.9％的氮摻雜熒光碳點。該碳點分散于水中，顯示出藍綠色熒光，而干燥后得到的氮摻雜碳點粉末在紫外燈照射下，顯示出黃色熒光。將其作為熒光探

3、針應用于Hg2+檢測時，該碳點表現(xiàn)出了較好的選擇性，且最低檢測限為3.2nM。
　　2.利用水熱法處理碳酸胍和檸檬酸，制備了量子產(chǎn)率高(52％)、水溶性好的氮摻雜熒光碳點。所制備的熒光碳點具有較高的抗光漂白性、較強的抗鹽性以及pH響應的性質，同時還具有下轉換熒光行為和上轉換熒光行為。結果表明，隨著反應時間的延長，碳點的量子產(chǎn)率逐漸增加。此外，該熒光碳點被成功地作為熒光探針應用于Hg2+的檢測。
　　3.以聚乙二醇(PEG20

4、00N)為碳源，1-丁基-3-甲基咪唑溴([C4mim]Br)離子液體為鈍化劑，無機酸為促進劑，水熱法合成了量子產(chǎn)率高達43％的氮摻雜熒光碳點。結果表明，所制備的熒光碳點既能分散在水中顯示出藍色熒光，又能分散在多種有機溶劑中顯示出綠色熒光，同時還具有下轉換熒光性質和上轉換熒光行為。特別是，該碳點在強酸條件下仍然能夠保持較高的熒光強度。制備過程中，加入H+的濃度對所制備碳點的熒光強度和量子產(chǎn)率有較大的影響。通過對產(chǎn)物的表征與分析，推測H+