荧光碳点的合成及其光学性质的研究

发布时间：2021-07-08 05:16

　　近些年来,碳点作为一种新型荧光碳基纳米材料引起研究者广泛的关注。碳点具有良好的生物相容性、低毒性、耐光漂白性、易于功能化、发光光谱范围广且可调、制备成本低廉等诸多优点,进而在离子检测、细胞荧光标记、运输药物治疗、发光二极管、超级电容器和光催化等众多领域得到广泛应用。碳点自2004年被发现到现在,已经在发光领域已经取得了重要的进展。大量可见光波段的荧光碳点被合成报道,然而具有短波长深紫外和长波长红光/近红外发光碳点的研究报道很少,其合成仍然存在挑战。考虑到深紫外荧光碳点作为深紫外光源在照明、杀菌、印刷、保密通讯等领域的应用以及红光/近红外荧光碳点在生物成像、诊断等领域的良好应用前景。本研究工作主要研究深紫外以及红光/近红外荧光碳点的合成及其光学特性,相关研究成果如下:1)采取密度泛函理论的第一性原理计算方法首次设计三种具有深紫外荧光发射的碳点构型,在此基础上,以苯胺（邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺）和甲基红为前驱体,以DMF为溶剂,通过溶剂热法实验制备出深紫外荧光碳点。碳点发射波长位于280 nm-300 nm,荧光量子效率为31.6%,且高效的深紫外荧光发射来源于核态载流子的π-π*跃迁... 

【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三种类型的碳点结构示意图[16]

绪论7图1.2多色碳点进入细胞的荧光标记图[14]此外，除了单光子成像应用外，碳点的双光子荧光成像也被用于生物荧光成像双光子荧光生物成像术以近红外光为激发源，具有穿透深度大、光损伤孝观测时间长等优点。例如，Liu等人使用邻苯二胺为前驱体合成具有多光子性能的红光的碳点，在小鼠中体内进行近红外荧光成像。首先将碳点和小鼠细胞共同孵育24h，用800nm激光激发小鼠细胞在激光共聚焦下可以观测到细胞明显的红色荧光[57]。图1.3红光碳点的细胞双光子荧光标记图[57]1.5.2光热治疗和光动力治疗碳点具有优良的生物相容性，作为一种纳米平台在临床生物医学应用方面具有巨大的潜力，特别是在生物医学领域。碳点表面携带大量官能团，容易修饰。因此，将碳点功能化，可以用于生物方面的光热和光动力治疗。Ge和同事首先开发了具有强光声响应和高光热转换效率（38.5%）的碳点[58]，他们将碳点注入小鼠皮下，结果显示，小鼠接受碳点的静脉注射治疗后，与其他组织相比，肿瘤

绪论7图1.2多色碳点进入细胞的荧光标记图[14]此外，除了单光子成像应用外，碳点的双光子荧光成像也被用于生物荧光成像双光子荧光生物成像术以近红外光为激发源，具有穿透深度大、光损伤孝观测时间长等优点。例如，Liu等人使用邻苯二胺为前驱体合成具有多光子性能的红光的碳点，在小鼠中体内进行近红外荧光成像。首先将碳点和小鼠细胞共同孵育24h，用800nm激光激发小鼠细胞在激光共聚焦下可以观测到细胞明显的红色荧光[57]。图1.3红光碳点的细胞双光子荧光标记图[57]1.5.2光热治疗和光动力治疗碳点具有优良的生物相容性，作为一种纳米平台在临床生物医学应用方面具有巨大的潜力，特别是在生物医学领域。碳点表面携带大量官能团，容易修饰。因此，将碳点功能化，可以用于生物方面的光热和光动力治疗。Ge和同事首先开发了具有强光声响应和高光热转换效率（38.5%）的碳点[58]，他们将碳点注入小鼠皮下，结果显示，小鼠接受碳点的静脉注射治疗后，与其他组织相比，肿瘤

【参考文献】：
期刊论文
[1]高效稳定的多色碳纳米颗粒荧光粉:内层极性官能团与外层二氧化硅的协同作用（英文）[J]. 刘凯凯,周蕊,梁亚川,郭宸孜,徐志堃,单崇新,李林,申德振.  Science China Materials. 2018(09)



本文编号：3270932