石墨相氮化碳的荧光增强研究及其在荧光传感领域的应用

发布时间：2021-05-23 11:32

　　随着生活水平的提高,人们对于环境保护及身体健康的重视程度进一步加深。需要在环境检测、食品安全、身体微量元素监测等领域能够实现痕量元素的检测,所以对于各种检测技术的灵敏度要求非常高,而荧光传感技术是非常重要和可行的检测方法。虽然荧光技术在化学传感探针和光学生物测定等领域扮演着越来越重要的角色,多数的荧光传感材料对环境和生物体具有潜在毒性,限制了其广泛应用。石墨相氮化碳（g-C3N4）是一种光化学稳定性好、无毒环保、生物相容的荧光材料,但其发光机制较为模糊,荧光强度相对较弱,水溶性不高的缺点限制了其在高灵敏荧光传感技术中的深入应用。本论文主要对g-C3N4的荧光性能进行改善,增强其发光强度和水溶性,并进一步探究其在高灵敏荧光传感领域的应用。主要工作内容如下:一、采用改进的Hummers方法,将g-C3N4氧化成纳米颗粒状氧化石墨相氮化碳（nano-CNO）。通过氧化引入的羧基基团,使nano-CNO的发光强度增强为原g-C3N4的三倍,同时提高了石墨相氮化碳的水溶性。获得的nano-CNO还具有良好的抗光漂白性和耐酸碱腐蚀性。基于密度泛函理论,我们通过理论计算进一步提出了 nano-CNO... 

【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 石墨相氮化碳概述
        1.2.1 石墨相氮化碳结构与性能
        1.2.2 石墨相氮化碳制备方法
        1.2.3 石墨相氮化碳荧光特性及发光机理
        1.2.4 石墨相氮化碳的荧光改性研究
        1.2.5 石墨相氮化碳的应用
    1.3 荧光传感
        1.3.1 荧光传感概述
        1.3.2 荧光传感的应用
        1.3.3 荧光传感的机理
    1.4 本文的选题依据及主要研究内容
    参考文献
第2章 实验试剂、仪器及测试总述
    2.1 原料及试剂
    2.2 样品制备、表征涉及到的主要仪器设备
        2.2.1 实验过程中样品制备所使用的主要仪器
        2.2.2 样品表征所涉及到的主要仪器设备
    2.3 理论模拟计算分析
第3章 纳米氧化石墨相氮化碳(nano-CNO)的制备、表征及荧光增强机理研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 不同实验条件下石墨相氮化碳的制备
        3.2.2 氧化石墨相氮化碳纳米粉体的制备
        3.2.3 实验表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同实验条件制备的石墨相氮化碳荧光性能和物性分析
        3.3.2 纳米氧化石墨相氮化碳(nano-CNO)结果分析
    3.4 本章小结
第4章 Nano-CNO多功能检测I~-Cr(Ⅵ)及AA的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 用于检测的nano-CNO稳定悬浮液的制备
        4.2.2 用于荧光检测的目标粒子溶液的配置
        4.2.3 Nano-CNO悬浮液用于I~-检测
        4.2.4 Nano-CNO悬浮液用于Cr(Ⅵ)和抗坏血酸AA的检测
    4.3 实验表征及分析方法
        4.3.1 荧光光谱测定
        4.3.2 荧光滴定
        4.3.3 Stern-Volmer方程
        4.3.4 检测限的测定方法
        4.3.5 碘的重原子效应
    4.4 实验结果与讨论
        4.4.1 Nano-CNO悬浮液对I~-检测结果表征
        4.4.2 Nano-CNO悬浮液对Cr(Ⅵ)和AA检测结果表征及机理分析
    4.5 本章小结
第5章 总结和展望
    5.1 论文的主要研究成果
    5.2 展望
参考文献
致谢
学习期间取得的主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]电化学沉积法制备类石墨相氮化碳[J]. 李超,曹传宝,朱鹤孙.  科学通报. 2003(09)
[2]竞争吸收体系中荧光淬灭机制的理论分析──兼谈对Stern－Volmer方程的修正[J]. 樊平,樊美公.  广西师院学报(自然科学版). 1995(01)



本文编号：3202443