黄光石墨烯量子点的制备及其在荧光纳米探针构建上的应用

发布时间：2020-12-15 18:38

　　荧光纳米探针由于具有灵敏度高、选择性好、操作简单、实时检测等优点而在化学传感及生物分子识别和检测等领域得到了广泛的应用。荧光纳米探针的设计比较复杂,因为探针必须对被分析物具有优良的灵敏度,同时具有良好的荧光性能。荧光纳米探针的重要组成部分是具有光致发光性能的纳米材料。作为一种新型的荧光纳米材料—石墨烯量子点（GQDs）继承了传统半导体量子点完美的光学性能同时还具有良好的生物相容性,非常低的细胞毒性以及带隙可调等独特的性质。GQDs表面含有丰富的官能团,易于进行表面修饰来满足构建不同类型荧光纳米探针的需求。目前阶段,虽然开发了很多GQDs的合成方法,但是其中大多数材料的荧光类型都是蓝光或绿光发射。因此需要制备长波长发射的GQDs来满足不同的需求以及拓展应用领域。为此,本论文开展了具有黄色荧光GQDs的制备,同时进行其结构以及性能的研究。在此基础上,以GQDs为发光单元通过进一步的离子调节以及表面功能化等手段构建了一系列荧光纳米探针,并分别研究了其在药物小分子,环境污染物以及酶活性等分析领域的应用。具体内容如下:第一章,我们首先简要介绍石墨烯基纳米材料及其发展进程;然后我们围绕着GQDs的... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

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中文摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 石墨烯基纳米材料的介绍
    1.2 GQDs的光学性质
        1.2.1 光致发光
        1.2.2 GQDs的紫外吸收
        1.2.3 激发发射可依赖性
    1.3 GQDs的淬灭机制
        1.3.1 光诱导电子转移（PET）
        1.3.2 光诱导电荷转移（PCT）
        1.3.3 荧光共振能量转移（FRET）
        1.3.4 内滤作用（IFE）
        1.3.5 聚集诱导淬灭（ACQ）
    1.4 GQDs的制备
        1.4.1 Top-down法合成GQDs
        1.4.2 Bottom-up法制备GQDs
    1.5 GQDs荧光纳米探针的类型
        1.5.1 GQDs与待测物质直接作用
        1.5.2 GQDs进行前修饰再识别目标待测物质
        1.5.3 GQDs与其他物质结合构建荧光纳米探针
    1.6 本论文的设计思路及意义
    参考文献
第2章 黄光GQDs的制备及其用于构建还原型辅酶II荧光纳米探针
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 改良的Hummers法制备GO
        2.2.4 化学氧化法制备GQDs
        2.2.5 多巴胺对石墨烯量子点的淬灭作用
        2.2.6 NADPH的检测
        2.2.7 人血清的处理
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 GQDs的合成与表征
        2.3.2 pH对GQDs荧光的影响
        2.3.3 多巴胺对GQDs的淬灭机理研究
        2.3.4 NADPH检测方案的可行性探究
        2.3.5 NADPH的检测
        2.3.6 选择性实验
        2.3.7 血清样品中NADPH的检测
    2.4 本章小结
    参考文献
第3章 基于GQDs构建的荧光纳米探针超灵敏检测酸性磷酸酶
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 PDDA对GQDs的荧光淬灭作用
3）₆对GQDs/PDDA的荧光恢复作用">        3.2.4 （NaPO₃）₆对GQDs/PDDA的荧光恢复作用
        3.2.5 ACP的检测
        3.2.6 人血清中ACP含量检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 检测方法的可行性
        3.3.2 PDDA对GQDs的聚集诱导淬灭效应
3）₆的荧光恢复作用">        3.3.3 （NaPO₃）₆的荧光恢复作用
        3.3.4 ACP检测体系的优化
        3.3.5 ACP的检测
        3.3.6 选择性实验
        3.3.7 人类血清中ACP检测
    3.4 本章小结
    参考文献
第4章 基于磺酸功能化的GQDs以及金纳米粒子构建氨磷汀荧光纳米探针
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 SGQDs的合成
        4.2.4 金纳米粒子（AuNPs）的合成
        4.2.5 氨磷汀的检测
        4.2.6 血样中氨磷汀的检测
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 SGQDs的表征
        4.3.2 氨磷汀检测的可行性分析
        4.3.3 实验条件的优化
        4.3.4 氨磷汀的可视检测
        4.3.5 荧光法检测氨磷汀
        4.3.6 干扰实验
        4.3.7 血清样品中氨磷汀的检测
    4.4 本章小结
    参考文献
第5章 基于磺酸功能化GQDs构建荧光纳米探针用于碱性磷酸酶和抗坏血酸的检测
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 化学试剂
        5.2.2 实验仪器
        5.2.3 SGQDs的合成
        5.2.4 ALP的活性测定
        5.2.5 AA的检测
        5.2.6 实际样的处理
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 纳米材料的表征
        5.3.2 检测可行性及机理研究
        5.3.3 检测体系条件的优化
        5.3.4 ALP和AA的可视化检测
        5.3.5 荧光法检测ALP和AA
        5.3.6 检测体系的选择性
        5.3.7 实际样品中ALP和AA的检测
    5.4 本章小结
    参考文献
第6章 基于双功能化GQDs构建荧光纳米探针用于抗坏血酸和硫离子检测
    6.1 前言
    6.2 实验部分
        6.2.1 实验试剂
        6.2.2 实验仪器
        6.2.3 SSGQDs的合成
2+对SSGQDs的荧光淬灭效应">        6.2.4 Cu²⁺对SSGQDs的荧光淬灭效应
2-的检测">        6.2.5 AA和S^2-的检测
        6.2.6 水样的处理
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 SSGQDs的表征
2-检测的可行性">        6.3.2 AA和S^2-检测的可行性
        6.3.3 检测体系条件的优化
2-和AA的检测">        6.3.4 S^2-和AA的检测
2-和AA的检测">        6.3.5 实际样品中S^2-和AA的检测
    6.4 本章小结
    参考文献
作者简介及在读期间科研成果
致谢



本文编号：2918721