新型绿色荧光碳点的制备及其在光谱分析中的应用

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuwu123123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
荧光碳点(carbon dots)是一种粒径小于10 nm的新型零维的碳基纳米材料,其具有制造成本低、合成方法简单、化学稳定性好、生物相容性良好、毒性低、环境友好和发光性能独特等优点。此外,利用不同碳源合成的碳点具有各不相同的物理、化学及光学等特性,碳点因此得以广泛应用于分析检测、生物传感、生物成像和纳米医学等领域。基于碳点优异的特性,本论文通过对碳源的筛选,合成了具有发绿色荧光的碳点,并运用多种表征手段研究了碳点的形貌结构、物理及化学稳定性、光学性能。并以碳点作为荧光探针,构建检测生物分子、重金属离子和环境污染物的荧光化学传感器,同时探讨了其对目标物的响应性能和反应机理。本论文的主要开展工作如下:1.以半胱氨酸和H2O2为原料制备绿色荧光碳点及其用于羟高铁血红素的检测以L-半胱氨酸和H2O2为前驱体,通过水热法制备得到发绿色荧光特性的碳点。并通过高分辨透射电镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱对其进行了研究。其具有一些令人着迷的优点,如优异的水溶性、高荧光量子产率、以及在宽pH范围(7.0-11.0)和高离子强度溶液中具有良好的稳定性。羟高铁血红素是血红素的氧化态,其具有与三价铁结合的羟基。人体内异常的羟高铁血红素含量可导致各种炎症性病变。因此,仍然需要建立一种快速,灵敏和有效的羟高铁血红素检测方法。令人兴奋的是,基于内滤效应的机理,羟高铁血红素能快速和选择性地猝灭碳点荧光。因此,本文以绿色荧光碳点作为免标记荧光探针用于羟高铁血红素的检测,碳点荧光探针的猝灭效率与羟高铁血红素的浓度在0.5-30μM的范围内显示出良好的线性,其检测限为0.1μM。最后,该探针成功地应用于检测人血液样品中的羟高铁血红素。2.以水杨酸钠和乙二胺为原料制备绿色荧光碳点及其用于Hg2+和生物巯基的检测本章中,以水杨酸钠和乙二胺(EDA)为前驱体合成了绿色荧光碳点。合成碳点具有一些吸引人的特性,如良好的抗氧化性,优异的水溶性,以及在高离子强度溶液和pH值为6.0-10.0的溶液中的优异稳定性。与其他金属离子相比,仅有Hg2+可以猝灭碳点的荧光,并且随着生物巯基的引入,碳点/Hg2+体系的荧光得到恢复。因此,使用碳点作为用于检测Hg2+和生物巯基(谷胱甘肽,高半胱氨酸和半胱氨酸)的荧光探针构建off/on荧光双传感器。此外,该荧光传感器具有出色的选择性和灵敏度,而Hg2+的线性范围为0.05-10μM,检出限为44 nM。谷胱甘肽,高半胱氨酸和半胱氨酸均具有0.5-10μM的线性响应,检测限分别为80,76和69 nM。此外,荧光双传感器成功用于检测实际水样中的Hg2+和人血浆中的生物巯基。3.基于绿色荧光碳点构建荧光探针用于MnO4-的检测以水杨酸钠和乙二胺(EDA)作为原料,通过一步水热法制备得到发绿色荧光的碳点。同时,基于内滤效应构建了一种以碳点作为荧光探针来测定MnO4-的方法,其具有快速的响应时间、高的灵敏度、测定条件温和(室温下)、免标记检测的优点。基于此,我们以该碳点用作荧光探针来检测水溶液中的MnO4-,碳点的荧光猝灭效率与MnO4-的浓度在0.1-5μM的范围内具有良好的线性响应,其检测限为33 nM。最后,该方法也应用于自来水和湖水中MnO4-含量的检测。
其他文献
本文针对青藏高原低温缺氧的自然条件导致屠宰废弃物堆肥处理时间长、效率低下的难题,研究特殊条件堆肥过程中的微生物群落变化,并筛选出适用于低温缺氧堆肥处理的史式芽孢杆
第十五届中国国际机床展览会(CIMT2017)于2017年4月17~22日在北京中国国际展览中心(新馆)举办,展览总面积13.1万平方米,来自世界机床制造业百强企业在内的28个国家和地区的16
目的:检测宫颈肿瘤组织中肿瘤转移抑制基因KAI1和HPVE6、HPVE7的表达,探讨高危型人乳头瘤病毒感染和KAI1基因在宫颈肿瘤形成及进展过程中可能的作用机制。方法:免疫组化SP法
随着物联网设备数量的快速增长,对物联网的灵活、高速配置成为主要需求,SDN(Software Defined Network,软件定义网络)技术被引入到物联网中,实现了网络的控制和转发分离。安
目的:肝细胞肝癌患者确诊时多已属中晚期,且多伴有肝硬化或门静脉癌栓,而难以行根治性切除,现无法根治性切除的肝癌的治疗仍有赖于化疗或与化疗相关的治疗。目前多数观点认为肝癌
目的:近年来乳腺癌的发病率越来越高,每年新发病例大约130万,死亡率也呈逐年上升趋势,乳腺癌已经成为严重威胁妇女生命安全的主要疾病之一。乳腺癌的治疗除常规的手术、放射治疗
在对一种执行机构由液压缸组成的镗床机械手结构进行分析的基础上,将PLC应用于其控制系统,完成了系统的硬件设计和软件设计。根据该机械手的工作特点,采用步进顺序控制方式,
运用文献资料法等,对我国举办2022年冬奥会赛事进行分析,提出我国大型体育赛事举办的新思路。经济新常态背景下大型体育赛事的举办对于经济创新驱动发展意义重大,具有推动已
随着我国经济发展水平的不断提高,建筑业飞速发展,人们开始日趋关注房产测绘技术与测绘质量控制。但是当前,房产测绘技术与测绘质量控制依然存在很多不足,文章将对我国房产测
目的:观察口腔鳞状细胞癌组织中基质金属蛋白酶-7表达及微血管密度分布情况,探讨基质金属蛋白酶-7和微血管密度在口腔鳞癌中的表达特点及其相互关系,以及它们在口腔鳞癌侵袭转移