基于碳量子点-磺胺嘧啶印迹荧光传感器的构建及应用研究

发布时间：2022-01-13 02:11

　　碳量子点作为一种新型荧光材料,由于其优异的荧光光学性能、简单的制备方法、廉价的原料、较好的生物相容性以及无毒等优点被广泛的应用于生物成像、荧光化学传感器以及光催化等领域。然而,碳量子点的荧光发光机理仍然存在争议。同时,当碳量子点作为荧光响应材料检测磺胺嘧啶时,还存在选择性差、灵敏度差以及易受环境干扰等缺点。因此,对碳量子点荧光机理研究和实现具有高选择性、高灵敏度且抗干扰的碳量子点荧光传感器具有重要意义。同时,磺胺嘧啶作为抗菌药的一员,大量研究表明过量使用磺胺嘧啶容易引起细菌耐药性,故对磺胺嘧啶进行微量检测也具有非常重要的意义。本文将围绕碳量子点为主题,主要对碳量子点的制备、物化性能、荧光性能、荧光发光机理、淬灭机理以及作为荧光响应材料实现具备高选择性、高灵敏度检测磺胺嘧啶的单发射荧光传感器和抗干扰的比率型荧光传感器进行深入研究,具体研究包括以下内容:1、以磺胺嘧啶作为前驱体,用水热法在最优反应条件下合成量子产率最高达82.15%的双发射碳量子点（DCQDs）。一系列表征调查结果发现DCQDs有两个发射波长且都具有激发波长独立性,同时荧光发射波长以及荧光强度在酸性和碱性之间可逆。在结构上... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：115 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

基于波长和强度复用的光编码原理图[20]

基于碳量子点-磺胺嘧啶印迹荧光传感器的构建及应用研究4如图1.3所示，成功实现了一种检测Zn2+的开-关型荧光传感器。Fig.1.3thepreparationofswitchedquantumdots[47].图1.3开关型量子点的制备流程图[47]。Liu[48]等人以2,5-二氨基苯磺酸和盐酸化的4-氨基苯硼酸为前驱体，用水热法合成了红色荧光碳量子点，并将所合成的碳量子点成功应用于Fe3+的检测和肝细胞成像。Yan[42]等人合成有机或生物分子表面钝化的高发光效率的碳量子点，并将表面钝化后具有高发光效率的碳量子点成功应用于老鼠肝脏细胞成像中，如图1.4所示。同时研究发现表面钝化后的碳量子点具有良好的生物相容性以及无毒性。Fig.1.4Thecarbonquantumdotsaftersurfacepassivationwereusedasfluorescencematerialstorealizefluorescenceimagingofmouseliver[42].图1.4表面钝化后的碳量子点作为荧光材料实现对老鼠肝脏的荧光成像[42]。自碳量子点第一次被发现以来，合成碳量子点的方法也应接不暇。但主要分为两大类，分别为“自上而下合成法”和“自下而上合成法”[34,49]。自上而下合成法指通过电弧放电[50]、

基于碳量子点-磺胺嘧啶印迹荧光传感器的构建及应用研究6通过氧化和改性后的水热反应制备出了量子产率高达54.3%的碳量子点，并将其应用于生物成像以及基因载体。Zhou[69]等人用羟基丙烯醇和丙烯铵作为原料，用水热法成功合成了量子产率高达41.4%的氮掺杂碳量子点，并将其分别用作检测Fe3+的荧光探针和荧光墨汁。Fig.1.6thepreparationandapplicationofN-dopedcarbonquantumdots[69].图1.6氮掺杂碳量子点的制备以及应用[69]。然而，尽管经过掺杂且具有优异光致荧光性能的碳量子点已被大量报道，但碳量子点的荧光发光机理以及荧光来源仍然存在争议。到目前为止，被广泛认可和应用的荧光机理主要分为两大类，分别为碳量子点的本征发光(又称碳核发光)和碳量子点的缺陷发光(又称表面缺陷发光)，其发光机理如图1.7所示[70]。


本文编号：3585858