生物质基聚合物荧光碳量子点的制备及其应用研究
发布时间：2022-02-12 09:21
近年来,碳基光致发光纳米颗粒由于其良好的光学性能以及生物相容性和低毒性而受到了越来越多的关注。这种新生的碳纳米材料,即所谓的碳点（CD）。能在生物成像上广泛应用,是有毒金属基半导体量子点（QD）的有前途的替代方法。生物质基碳点的优势是无毒,目前大部分合成碳点得碳源有很大毒性,会污染环境,而用生物质基作为碳源合成碳点无毒无害,因此可以大量的制备。本文围绕生物质基聚合物荧光碳量子点的制备及其应用研究展开讨论,其主要工作如下:在本研究中,我们将咖啡作为碳源通过一步水热法来制备荧光碳量子点（c CD）,制备过程简单高效,且可大量制备。制备出的碳点具有高强度的蓝色荧光,而且因咖啡作为碳源,去离子水作为溶剂,所以合成的碳点对环境和生物可以达到无任何危害。且可对六价铬离子(Cr6+)能够做到快速的检测。另一方面,所制备出的碳点还拥有良好的生物相容性和低毒性,这可使所制备出的碳量子点作为荧光探针在环境和生物体系内检测六价铬离子。另外,我们了解到,荧光的穿透性随着荧光的发射波长增长而变强,更能适用于生物检测,所以为了进一步加强上述所制备出的碳点的荧光性能,使其应用领域进一步的扩大,...
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同方式所制备出的碳点的四种颜色荧光的示意图[5]
第一章绪论2图1.1不同方式所制备出的碳点的四种颜色荧光的示意图[5]1.3荧光碳点的制备在近几年的科研领域中，研究人员已经发现了多种制备出荧光碳点的方法[11,12,13]。通过变化原材料的体积，可以将此分为两大类:一种方法是由将蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、抗坏血酸等这些聚合物分子作为前驱体通过碳化、热解或缩聚，称为从下到上的合成方法，另一种方法是通过切割、破碎活性炭、石墨等体积比较大的碳前驱体，称为从上到下的合成方法，包括高温热解法，电化学法、和酸刻蚀法等;如图1.2所示。图1.2荧光碳点的多种合成方法1.3.1自上而下的合成方法将大尺寸的碳源通过物理的切割方法或者化学的剥离方式来制备出小尺寸的碳量子点，我们就将此方法称之为是“自上而下”合成法。如用碳纤维、石墨棒和活性
第一章绪论3炭等制备出碳点都是通过“自上而下”合成法，通过高温热解、电化学、酸刻蚀等手段将这些碳物质进行剥离与分解，使其最终形成碳量子点如图1.3所示。图1.3碳点的自上而下和自下而上的合成方法（1）酸刻蚀法自上而下中最长用的是酸刻蚀自然界存在的碳源，或者人工合成出来具有特定结构的碳源，前者是利用自然界中所天然存在的碳源，后者是为了得到结构更好去更方便合成碳点，而经过人类加工过的。常用酸刻蚀的自然界的碳源包括动物毛发、植物纤维等，例如酸刻蚀人类头发，这类材料最大的特点就是原料丰富，价格低廉，是材料多级利用很好的选择[14]。另外常用碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等结构有序的碳材料作为碳点的制备原材料，这类材料可以给碳量子点提供更加规则，具有高度结晶特性的结构。例如酸刻蚀人类头发，这类材料最大的特点就是原料丰富，价格低廉，是材料多级利用很好的选择[15,16]。另外常用碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等结构有序的碳材料作为碳点的制备原材料，这类材料可以给碳量子点提供更加规则，具有高度结晶特性的结构。（2）电化学法电化学方法电解石墨棒也得到了很大的发展，如图1.4将电极两端接上一定的电压电解成碳量子点溶液，这种方法简单，易操作，而且基本不引入其他杂质，很好的提纯和分离，是这种方法得到广泛的关注[17,18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氮掺杂碳量子点荧光猝灭效应检测Fe3+[J]. 邓祥意,冯雅丽,李浩然,杜竹玮,滕青,康金星,王洪君. 分析化学. 2017(10)
[2]碳量子点的合成与应用[J]. 黄启同,林小凤,李飞明,翁文,林丽萍,胡世荣. 化学进展. 2015(11)
本文编号：3621461
【文章来源】：长春工业大学吉林省
【文章页数】：52 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不同方式所制备出的碳点的四种颜色荧光的示意图[5]
第一章绪论2图1.1不同方式所制备出的碳点的四种颜色荧光的示意图[5]1.3荧光碳点的制备在近几年的科研领域中，研究人员已经发现了多种制备出荧光碳点的方法[11,12,13]。通过变化原材料的体积，可以将此分为两大类:一种方法是由将蔗糖、葡萄糖、柠檬酸、抗坏血酸等这些聚合物分子作为前驱体通过碳化、热解或缩聚，称为从下到上的合成方法，另一种方法是通过切割、破碎活性炭、石墨等体积比较大的碳前驱体，称为从上到下的合成方法，包括高温热解法，电化学法、和酸刻蚀法等;如图1.2所示。图1.2荧光碳点的多种合成方法1.3.1自上而下的合成方法将大尺寸的碳源通过物理的切割方法或者化学的剥离方式来制备出小尺寸的碳量子点，我们就将此方法称之为是“自上而下”合成法。如用碳纤维、石墨棒和活性
第一章绪论3炭等制备出碳点都是通过“自上而下”合成法，通过高温热解、电化学、酸刻蚀等手段将这些碳物质进行剥离与分解，使其最终形成碳量子点如图1.3所示。图1.3碳点的自上而下和自下而上的合成方法（1）酸刻蚀法自上而下中最长用的是酸刻蚀自然界存在的碳源，或者人工合成出来具有特定结构的碳源，前者是利用自然界中所天然存在的碳源，后者是为了得到结构更好去更方便合成碳点，而经过人类加工过的。常用酸刻蚀的自然界的碳源包括动物毛发、植物纤维等，例如酸刻蚀人类头发，这类材料最大的特点就是原料丰富，价格低廉，是材料多级利用很好的选择[14]。另外常用碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等结构有序的碳材料作为碳点的制备原材料，这类材料可以给碳量子点提供更加规则，具有高度结晶特性的结构。例如酸刻蚀人类头发，这类材料最大的特点就是原料丰富，价格低廉，是材料多级利用很好的选择[15,16]。另外常用碳纤维、石墨烯、氧化石墨烯、碳纳米管等结构有序的碳材料作为碳点的制备原材料，这类材料可以给碳量子点提供更加规则，具有高度结晶特性的结构。（2）电化学法电化学方法电解石墨棒也得到了很大的发展，如图1.4将电极两端接上一定的电压电解成碳量子点溶液，这种方法简单，易操作，而且基本不引入其他杂质，很好的提纯和分离，是这种方法得到广泛的关注[17,18]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于氮掺杂碳量子点荧光猝灭效应检测Fe3+[J]. 邓祥意,冯雅丽,李浩然,杜竹玮,滕青,康金星,王洪君. 分析化学. 2017(10)
[2]碳量子点的合成与应用[J]. 黄启同,林小凤,李飞明,翁文,林丽萍,胡世荣. 化学进展. 2015(11)
本文编号：3621461
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