发光氧化石墨烯的制备及其在药物分析中的应用
发布时间：2020-10-10 13:50
近年来,随着人们对社会,环境以及自身健康强烈的关注,对于能够造成身体危害的重金属离子的担忧也日益加重。汞离子作为一种毒性的重金属离子广泛的存在于各种环境体系中,它会通过饮用水,食物,药品等聚集于人体并对人的身体健康造成损害。现在社会已知的可检测汞离子的方法大都存在仪器操作复杂,样品处理繁琐,价格昂贵等缺陷,这迫切的需要开发一种对汞离子更加简单,灵敏的检测方法。其中基于发光氧化石墨烯制备的纳米检测探针能够对汞离子做出有效的检测。石墨烯作为一种零带隙能材料的发现为当今社会开启了一扇新的窗口,氧化石墨烯作为一种带隙打开的石墨烯衍生物,极大地丰富了石墨烯的光学性质,并拓展了它在传感和成像方面的应用,特别是氧化石墨烯限域的π共轭结构对构建发光碳材料提供了十分便利的条件,且可与众多种类的有机分子和生物分子相结合,进而有利于制备出对不同物质响应的纳米检测探针。本文总结分析了前人的研究成果,提出了一种新型的制备发光氧化石墨烯的方法,利用Hummer’s法和食人鱼溶液制备得到不同的氧化石墨烯纳米片,其在同一激发光激发下能够发射出多种荧光。通过一系列的技术表征手段,阐明其发射多色荧光的内在原因以及外在表现。接下来进行的生物成像实验,表明了氧化石墨烯具备许多优异的性能,例如,生物相容性好,生物毒性低,荧光成像稳定性好,背景噪声低等。最后,发光氧化石墨烯纳米片大的共轭结构易于和有机分子结合,且该有机分子可与汞离子特异性的络合,从而制备出对汞离子具有专一性和灵敏性的检测探针。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ127.11;TQ460.72
【部分图文】：
图 1.1 氧化石墨烯及其衍生物的的多色荧光。ulticolored fluorescence of GO nanomaterials and thei的改变，氧化石墨烯被赋予优良的水溶性和备荧光淬灭的能力，主要是因为它宽广的吸区域[25]。2009 年，Yang 等人第一次报道了石广泛的应用[26]，其能量共振转移的距离可达分子[29]，量子点[30]，上转换纳米颗粒[31]，金
1.2 (A) NGO-PEG 与 anti-CD 20 抗体（利妥昔单抗）选择性的结合及其细胞成像示意图[60B) 用 NGO-PEG-Rituxan 复合物处理 CD 20 阳性表达的 B 淋巴细胞的 NIR 荧光图像[60]。( NGO-PEG-Rituxan 复合物处理 CD 20 阴性表达的人 T 细胞白血病细胞的 NIR 荧光图像[6(D) GO 胶体的紫外吸收和荧光发射光谱（插图：365 nm 激发 GO 胶体的发光图像）[63]。(墨烯样品被氧化 5 秒后在 473 nm 激发光激发下的共聚焦荧光图像。有意的进行强激光照从而产生光漂白现象，如位置 3 所示[65]。Fig. 1.2 (A) A schematic drawing illustrating the selective binding and cellular imaging ofGO-PEG conjugated with anti-CD20 antibody (Rituxan)[60]. (B) NIR fluorescence image of CDpositive Raji B-cells treated with the NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (C) NIR fluorescence imaof CD20 negative CEM T-Cells treated with NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (D) Typicalabsorption and fluorescence emission spectra of the as-prepared GO colloid (inset: photograph fO colloids excited by 365 nm)[63]. (E) Confocal PL image excited at 473 nm for a graphene samoxidized for 5 s. PL at position 3 is bleached intentionally by intense laser irradiation[65].对于荧光的起源，应考虑氧化石墨烯的电子带隙结构和氧化石墨烯费米能级近的密度状态，碳键与氧化官能团的比例及其不同的配置可以使其带隙从零调到几个电子伏特[65]。根据带隙结构和密度状态，荧光的产生可归因于从导带(C价带(VB)的电子跃迁，Chien 和 Eda 等人提出原始的氧化石墨烯的荧光可能起 sp2位点紊乱的 π-π*间隙引起的光学转变[72-74]。Gurz
第一章 绪论的氧化石墨烯在 630 nm 处显示出宽的发射峰。氧化石墨烯荧光的变化主要是米片上含羧基和含羟基的荧光叠加造成的。因此，荧光是由羧基的激发态质子作用和来自于极性基团的激发光波长依赖性荧光组成的，例如氧化石墨烯纳米中的羟基部分。两种组分相结合，在酸性条件下产生广泛的荧光发射。在碱性件下或在 KOH 溶液中化学还原氧化石墨烯后，极性基团如羟基部分以激发光依赖性行为主导荧光发射。
【参考文献】
本文编号：2835284
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TQ127.11;TQ460.72
【部分图文】：
图 1.1 氧化石墨烯及其衍生物的的多色荧光。ulticolored fluorescence of GO nanomaterials and thei的改变，氧化石墨烯被赋予优良的水溶性和备荧光淬灭的能力，主要是因为它宽广的吸区域[25]。2009 年，Yang 等人第一次报道了石广泛的应用[26]，其能量共振转移的距离可达分子[29]，量子点[30]，上转换纳米颗粒[31]，金
1.2 (A) NGO-PEG 与 anti-CD 20 抗体（利妥昔单抗）选择性的结合及其细胞成像示意图[60B) 用 NGO-PEG-Rituxan 复合物处理 CD 20 阳性表达的 B 淋巴细胞的 NIR 荧光图像[60]。( NGO-PEG-Rituxan 复合物处理 CD 20 阴性表达的人 T 细胞白血病细胞的 NIR 荧光图像[6(D) GO 胶体的紫外吸收和荧光发射光谱（插图：365 nm 激发 GO 胶体的发光图像）[63]。(墨烯样品被氧化 5 秒后在 473 nm 激发光激发下的共聚焦荧光图像。有意的进行强激光照从而产生光漂白现象，如位置 3 所示[65]。Fig. 1.2 (A) A schematic drawing illustrating the selective binding and cellular imaging ofGO-PEG conjugated with anti-CD20 antibody (Rituxan)[60]. (B) NIR fluorescence image of CDpositive Raji B-cells treated with the NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (C) NIR fluorescence imaof CD20 negative CEM T-Cells treated with NGO-PEG-Rituxan conjugate[60]. (D) Typicalabsorption and fluorescence emission spectra of the as-prepared GO colloid (inset: photograph fO colloids excited by 365 nm)[63]. (E) Confocal PL image excited at 473 nm for a graphene samoxidized for 5 s. PL at position 3 is bleached intentionally by intense laser irradiation[65].对于荧光的起源，应考虑氧化石墨烯的电子带隙结构和氧化石墨烯费米能级近的密度状态，碳键与氧化官能团的比例及其不同的配置可以使其带隙从零调到几个电子伏特[65]。根据带隙结构和密度状态，荧光的产生可归因于从导带(C价带(VB)的电子跃迁，Chien 和 Eda 等人提出原始的氧化石墨烯的荧光可能起 sp2位点紊乱的 π-π*间隙引起的光学转变[72-74]。Gurz
第一章 绪论的氧化石墨烯在 630 nm 处显示出宽的发射峰。氧化石墨烯荧光的变化主要是米片上含羧基和含羟基的荧光叠加造成的。因此，荧光是由羧基的激发态质子作用和来自于极性基团的激发光波长依赖性荧光组成的，例如氧化石墨烯纳米中的羟基部分。两种组分相结合，在酸性条件下产生广泛的荧光发射。在碱性件下或在 KOH 溶液中化学还原氧化石墨烯后，极性基团如羟基部分以激发光依赖性行为主导荧光发射。
【参考文献】
相关期刊论文 前2条
1 李绍娟;甘胜;沐浩然;徐庆阳;乔虹;李鹏飞;薛运周;鲍桥梁;;石墨烯光电子器件的应用研究进展[J];新型炭材料;2014年05期
2 邓尧;黄肖容;邬晓龄;;氧化石墨烯复合材料的研究进展[J];材料导报;2012年15期
本文编号：2835284
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