新型绿色荧光碳点的制备及其在光谱分析中的应用

发布时间：2021-06-22 00:52

　　荧光碳点（carbon dots）是一种粒径小于10 nm的新型零维的碳基纳米材料,其具有制造成本低、合成方法简单、化学稳定性好、生物相容性良好、毒性低、环境友好和发光性能独特等优点。此外,利用不同碳源合成的碳点具有各不相同的物理、化学及光学等特性,碳点因此得以广泛应用于分析检测、生物传感、生物成像和纳米医学等领域。基于碳点优异的特性,本论文通过对碳源的筛选,合成了具有发绿色荧光的碳点,并运用多种表征手段研究了碳点的形貌结构、物理及化学稳定性、光学性能。并以碳点作为荧光探针,构建检测生物分子、重金属离子和环境污染物的荧光化学传感器,同时探讨了其对目标物的响应性能和反应机理。本论文的主要开展工作如下:1.以半胱氨酸和H₂O₂为原料制备绿色荧光碳点及其用于羟高铁血红素的检测以L-半胱氨酸和H₂O₂为前驱体,通过水热法制备得到发绿色荧光特性的碳点。并通过高分辨透射电镜、X射线光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、紫外-可见吸收光谱对其进行了研究。其具有一些令人着迷的优点,如优异的水溶性、高荧光量子产率... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

碳点的结构图和HRTEM图

西南大学硕士毕业论文的光学性质 虽在这十来年里得到了长足的发展和应用，但其确切的荧光发现在已提出了两种关于 CDs 荧光发射的起源原理，一种源自于隙跃迁，另一种是源自于碳点表面的缺陷[14-16]。 通常在 260-320 nm 的紫外光区域中有强的光学吸收，并会拖尾见图 1.2）这可归因于 C=C 键的 π-π*跃迁。同时，由于制备碳点的表面钝化或碳点的功能化，在 320nm 后会存在一些特征吸=O 键的 n-π*跃迁或其它原因导致的[17,18]。

光子的发光过程。碳点的光致发光存在着一个特征为具有激发依赖性，CDs 的激发依赖性可分为两种：一种为发射波长的峰位置和峰强度都与激发波长有关（图 1.3A）[19]；另一种为仅发射波长的峰强度与激发波长有关，而峰位置无关（图1.3B）[20]。这可能是碳点的粒径尺寸不同（量子效应）或碳点表面不同的发射位点引起的，但目前确切的机理仍未有定论，还需进一步研究证明。


本文编号：3241779