荧光碳量子点的制备及对Hg 2+ 和Co 2+ 的检测研究

发布时间：2024-02-24 02:48

　　碳点(CDs)是一种具有光稳定性强、细胞毒性低、发射波长可调等优良特性的新型荧光碳基纳米材料。基于CDs的荧光传感器具有操作简便、灵敏度高等特性,在金属离子检测方面已显示出其独特的应用潜力。Hg²⁺以稳定的无机盐形式广泛存在于自然界中,其毒性大且难降解,会对人体健康及环境造成严重的危害。Co²⁺是人体所必须的一种重金属微量元素,然而Co含量超标则会损害人体的相应机能,进而危害人体生命健康。因此寻找灵敏、准确、简便的方法用于Hg²⁺和Co²⁺的检测是非常有必要的。本文通过水热法制备出三种不同的CDs,并将它们用于Hg²⁺和Co²⁺的检测,具体内容概述如下:(1)以柠檬酸铵和尿素为反应前驱体,采用水热法制备出氮掺杂碳点(NCDs-1),该NCDs-1的平均粒径为3.5 nm,表面存在-COOH、-OH、-NH₂等水溶性官能团。基于Hg²⁺能够选择性地猝灭NCDs-1的荧光,构建出一种性能优良的Hg²⁺

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 CDs的基本性质
        1.2.1 CDs的组成与结构
        1.2.2 CDs的紫外吸收性质
        1.2.3 CDs的荧光性质
        1.2.4 CDs的低细胞毒性
    1.3 提高CDs荧光量子产率(QY)的途径
        1.3.1 表面修饰或钝化
        1.3.2 掺杂杂原子
        1.3.3 还原剂处理
    1.4 CDs的合成方法
        1.4.1 自上向下法
        1.4.2 自下而上法
    1.5 CDs在金属离子传感器中的应用
        1.5.1 Hg²⁺荧光传感器
        1.5.2 Co²⁺荧光传感器
    1.6 立题背景、研究内容及创新点
        1.6.1 立题背景
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 水热法合成氮掺杂的碳点用于Hg²⁺的检测
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料及设备
        2.2.2 NCDs-1的制备
        2.2.3 表征手段及方法
        2.2.4 QY的计算
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 NCDs-1的结构表征
        2.3.2 NCDs-1的光学性质
        2.3.3 NCDs-1的荧光稳定性考察
        2.3.4 NCDs-1与Hg²⁺相互作用时间考察
        2.3.5 NCDs-1对Hg²⁺的选择性分析
        2.3.6 线性相关性分析及检出限测定
        2.3.7 Hg²⁺对NCDs-1的荧光猝灭机理探讨
        2.3.8 实际样品的测定
    2.4 小结
第三章 水热法合成氮掺杂的碳点用于Co²⁺的检测
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料及设备
        3.2.2 NCDs-2的制备
        3.2.3 表征手段及方法
        3.2.4 QY的计算
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 NCDs-2的结构表征
        3.3.2 NCDs-2的光学性质
        3.3.3 NCDs-2的荧光稳定性考察
        3.3.4 NCDs-2与Co²⁺相互作用时间考察
        3.3.5 NCDs-2对Co²⁺的选择性分析
        3.3.6 线性相关性分析及检出限测定
        3.3.7 Co²⁺对NCDs-2的荧光猝灭机理探讨
        3.3.8 实际样品的测定
    3.4 小结
第四章 水热法合成聚乙烯亚胺修饰的碳点用于Co²⁺的检测
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验原料及设备
        4.2.2 PEI-CDs的制备
        4.2.3 表征手段及方法
        4.2.4 QY的计算
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 PEI-CDs的结构表征
        4.3.2 PEI-CDs的光学性质
        4.3.3 PEI-CDs的荧光稳定性考察
        4.3.4 PEI-CDs与Co²⁺相互作用时间考察
        4.3.5 PEI-CDs对Co²⁺的选择性分析
        4.3.6 线性相关性分析及检出限测定
        4.3.7 Co²⁺对PEI-CDs的荧光猝灭机理探讨
        4.3.8 实际样品的测定
    4.4 小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
个人简况及联系方式



本文编号：3908398