荧光碳纳米材料基于巯基—烯点击反应的制备及其生物应用

发布时间：2024-06-10 20:40

　　传统的荧光纳米材料有生物毒性或光漂白性等固有的缺点,限制了荧光纳米材料进一步的实际应用。荧光碳纳米材料由于其荧光稳定性高、优异的生物相容性等优点,被认为是替代传统荧光纳米材料的最佳选择之一,而在电子器件、光电材料、生物传感器和生物成像等领域成为当前研究热点之一。然而常见的荧光碳纳米材料的制备方法较为繁琐,需要严苛的反应条件,且不具备普适性。因此,迫切需要发展高效制备荧光碳纳米材料的方法。本文基于巯基-烯点击反应,提出了一种具有普适性的荧光碳纳米材料的制备方法,高效地制备出了三种荧光碳纳米材料:石墨烯量子点、荧光纳米金刚石以及荧光富勒烯材料,并对它们进行了生物应用研究,主要研究结果如下:(1)以氧化石墨烯为原料,通过巯基-烯反应成功制备了石墨烯量子点。该石墨烯量子点具有几何尺寸均一,绿色荧光明亮,光稳定性好等优异性能;进一步的生物学评价展现出良好的生物相容性以及生物成像的能力。同时发现,来自氧化石墨烯和硫代苹果酸的羧酸基官能团使石墨烯量子点具有良好的水溶性,也适合于各种高分子和药物分子的后续功能化。通过一步化学反应合成性能优异的石墨烯量子点在生物医学方面具有较强的应用潜力。(2)制备了具...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１第一张游离石墨烯透射电镜（ＴＥＭ）图像［２８］

研究课题之一ｆｌＭ。接下来会??分别介绍本文着重研宄的三种类型的荧光碳纳米材料：石墨烯量子点，荧光纳米??金刚石和荧光富勒烯。??１．２．１石墨烯量子点??早在１９４７年，Ｗａｌｌａｃｅ等人［２６］就最先对石墨稀（在石墨环境中）的性质进行了??理论研宄。拥有独特结构的单层石墨烯引....

图１．２通过水热法将氧化石墨烯纳米片切割成ＧＱＤｓ的机理［３２］

?第一章引言???时具备碳量子点和石墨烯纳米片的良好的性质，而不会产生任何固有毒性。量子??约束效应以及ＧＱＤｓ中ｓｐ２位点的密度和性质的变化使得ＧＱＤｓ的光学性质在很??大程度上取决于它自身的尺寸［３１］。因此可以通过调节它的尺寸来改变ＧＱＤｓ的??能带隙，以实现ＧＱＤｓ荧光性....

图１．３以ＨＢＣ多环芳烃作为有机前驱体制备ＧＱＤｓ［３６］

?第一章引言???基，环氧基倾向于沿着碳晶格形成一条直线，导致Ｃ－Ｃ键断裂。然后环氧链会??进一步氧化成环氧对，再转化成更稳定的羧基对。正是这些羧基官能团使ＧＱＤｓ??能够在水中均匀分散。具体的机制图如图１．２所示。自上而下的方法通常需要多??个步骤和复杂的反应条件，包括浓酸、强....

图１．４基于柠檬酸的碳化制备ＧＱＤｓ［３７］

?第一章引言???０?ＯＨ??ｏｈ?〇?Ｃｉｔｒｉｃ?ａｃｉｄ??士、，人。ｈ??Ｐｙｒｏｌｙｓｉｓ??Ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ?ｉ?Ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ??ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ?／＼?ｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ??ＧＱＤｓ?ＣＯ??图１．４基于柠檬酸的碳化制备ＧＱＤｓ［３....

本文编号：3991875