基于生物质大蒜的碳点制备、分离及应用

发布时间：2024-02-21 17:16

　　碳点(Carbon dots,CDs)是一种尺寸极小(在10nm以下)且具有独特荧光性质的碳纳米材料,因具有易于制备、分散性好、耐光漂白、生物毒性小等特性而被广泛关注,并应用于生物成像、分析检测、光电催化、光电材料等领域。研究表明,除一些碳纳米材料和含碳有机试剂外,许多天然的生物质材料也可作为制备碳点的原料,这些生物质碳源绿色无污染、廉价易得,其富含的N、S等元素及一些活性官能团可以保留在碳点中,不仅可以得到高性能碳点,而且还同时提升了生物质材料的应用价值。然而,不管用何种碳源,目前得到的碳点多为尺寸不均、结构各异的混合物,它们彼此之间的相互作用导致荧光量子产率较低,这极大的限制了碳点在诸多领域的应用效果。所以,如何得到组成和结构均一且具有较高荧光量子产率的碳点依然是碳点研究领域所面临的关键科学问题之一。本文选择天然生物质材料为碳源,合成出荧光碳点,通过分离纯化,有效提高了碳点的荧光量子产率,并进一步探讨了碳点在金属离子检测及荧光生物探针方面的应用。具体工作如下:1.以生物质大蒜为碳源,用水热法合成了一种荧光碳点,并通过透射电镜(TEM)、红外光谱、紫外光谱、荧光光谱、X-射线衍射等手...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1从蜡烛烟尘中分离出不同颜色的CDs以及它们的光学表征[4]

1第一章绪论1.1CDs概述碳点（CDs），也被称为碳量子点。与传统的荧光材料，如荧光有机染料、半导体量子点（QDs）和金属纳米颗粒/纳米簇相比，CDs具有许多优异的特性，如易于制备，成本低，分散性好，细胞毒性低，生物相容性好，无光闪烁以及耐光漂白等特征。研究者们可以很容易的通过....

图1.2微波辅助法从氧化石墨烯纳米片中制备绿色荧光的CDs[11]

3将电解质溶液换成了碱性电解质溶液（NaOH/乙醇）。随后，研究人员试图开发更简单，更有效的合成CDs的方法，他们发现可以通过改变电解质溶液的种类来合成新的CDs。例如，使用咪唑离子液体作电解质溶液，该溶液有两个作用，一是在阳极上作为电子受体，二是加快石墨片渗透的速度，加速剥离过....

图1.3水热法从牛奶中生成碳点的过程[26]

4酸[41-43]，核酸[44]，维生素[45]，和碳水化合物[46,47]等。这些碳源材料具有多样性，所以合成出的CDs会保留原来碳源中的一些官能团，正是由于这些官能团，CDs的荧光性质也得到了增强。图1.3水热法从牛奶中生成碳点的过程[26]（2）微波法。微波合成法是合成CD....

图1.4CDs在a549细胞中成像[75]

8注入小鼠体内，经过24h后在膀胱中发现蓝色和绿色CDs，在肝脏中观察到了残留的黄色CDs，表明蓝色和绿色CDs很快就被排出而黄色CDs排空缓慢且分布范围更广。图1.4CDs在a549细胞中成像[75]目前，CDs的大多数成像应用局限于在哺乳动物细胞中进行的体外研究，少部分是关于....

本文编号：3905704