氮磷掺杂碳量子点的制备及在检测中的应用

发布时间：2020-08-20 09:44

【摘要】：近年来,具有高光致发光量子产率(PLQY)的杂原子掺杂的碳点(CDs)受到广泛关注,其应用范围广泛,涉及化学传感器、光催化、生物成像和药物递送等。从元素周期表可以看出,氮和磷各方面性质都非常接近碳,并且二者也是生物医学成像领域的关键跟踪元素。这两种元素会影响CDs的光学性质和电子属性,并有助于从机理上研究提高PLQY的方法,扩大碳量子点的实际应用范围。本文首次通过柠檬酸钠和磷酸氢二铵(比为19:1)在170℃,6 h以一步法水热合成N,P-CDs,该量子点具有最佳的荧光特性,其荧光量子产率达到53.8%,荧光衰减寿命为5.82 ns,pH稳定性较好。通过尿素,苯胺和乙二胺(苯胺和乙二胺比为1:5)在160℃,6 h以一步法水热合成的N-CDs量子点具有最佳的荧光特性,N-CDs的荧光衰减寿命为3.13 ns,且具有pH稳定性,除此之外合成的氮掺杂量子点还具有时间稳定性,发射光与激发光波长的独立性。通过对样品的离子检测实验,我们发现制备合成的N,P-CDs、N-CDs具有良好的汞离子检测性能。此外,我们还使用N-CDs样品作为探针进行了斑马鱼体内成像测试,得到了斑马鱼体内优良和稳定的N-CDs荧光,验证了碳量子点在生物成像应用中作为探针的潜力。
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O657.3;TB383.1;TQ127.11
【图文】：

蓝色发光,蚕丝,水热法,量子产率

第1 章文献综述点（PNDs）的路线。在实验中，将一定量的葡萄糖和甘氨酸添加到 30 mL 蒸中。然后，将该混合物密封在特氟隆衬里的高压釜中，并在 80℃至 150℃的反应温度下持续加热 50 分钟。当高压釜中温度冷却至环境温度时，得到暗棕液，这意味着形成了 PNDs。随后，将该溶液用 0.22 mm 滤膜过滤以除去较大粒，然后通过分子量截止值为 1000 Da 的透析器对去离子水透析 24 小时。最后得含有 PNDs 的棕色水溶液。为了与该典型实验做对比，研究者还分别用 30 m萄糖或 30 mM 甘氨酸（分别命名为 PNDs-Sa 和 PNDs-Sb）制备 PNDs[43, 45, 46]

云母基底,机制,化学基团,电子状态

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文的 CDs 中 PL 光谱从 UV 到红色有很大变化。发射波长的差异结果表明，碳量子点尺寸和形状的变化可以带来 PL 的变化[63]。1.4.2 表面形态当一定激发波长的光照射 CDs 时，其表面状态将主要影响发射。较高程度的表面氧化或其他有效修饰会造成 CDs 更多的表面缺陷，最终发生红移。表面状态不是由分离的化学基团组成，而是由碳主链和其连接的化学基团的共同组成。

荧光强度比,发射光谱,选择性检测,无标记

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文包括 Cu2+，Fe3+，Pb2+，Ag+和 Cr6+，Hg2+的检测。大多数提议的程序基于上述由金属离子引起的荧光猝灭。例如，刘等人[43]提高了反应温度，合成出具有小粒径和高量子产率的光致发光聚合物纳米点（PPND）。PPND 被用作一种有效的荧光传感平台，用于无标记灵敏和选择性检测 Cu2+，检测限低至 1 nM。

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