基于掺杂碳基量子点的逻辑传感、拉曼增强以及多肽分子的荧光形成机制研究

发布时间：2024-01-20 12:03

　　碳纳米材料具有毒性低,易于合成和多样化的特点,并且能以多种形式存在。碳材料可以分为无机碳材料和有机碳材料两大类。无机碳材料分为石墨烯类材料如碳60、碳纳米管、石墨烯、石墨、石墨烯量子点等,以及金刚石类的材料和无定形碳几种,而有机碳材料一般分为有机小分子自组装的材料和有机大分子如多肽、蛋白、核酸等。将碳材料应用于生物传感领域构建生化传感器,相比于其他纳米材料有更好的应用前景。本文基于掺杂碳基量子点特性,研究了其在逻辑传感、拉曼增强方面的应用,同时研究了多肽分子的荧光形成机制。主要内容包括如下几个方面。1.以多巴胺和柠檬酸为原料,采用热分解法制备了一种能用于pH调控的多重光谱态的氮-掺杂碳量子点,这种碳量子点在酸性条件下呈现绿色荧光,在中性条件下呈现蓝色荧光,碱性条件下荧光猝灭。由于呈现三个状态,因此可以通过构建氢离子和氢氧根离子的输入,以450 nm和515 nm为输出,构建基元算数逻辑门,由XOR门和AND门组成半加法器和INHIBT门和XOR门组成半减法器。本章首次在碳量子点上实现了逻辑运算,扩展了碳量子点的应用范围。2.以多壁碳纳米管为原料,通过酸性高锰酸钾切割得到锰-掺杂的石墨烯...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

本文编号：3880807