基于生物质烟灰的碳量子点的制备及性能

分别以河北沧州和山东日照的民居烟道灰为原料,通过酸回流法成功制备了具有良好水溶性和稳定性的碳量子点。高分辨透射电子显微镜观察表明碳量子点为球形颗粒,内核尺寸小于1 nm;傅里叶变换红外光谱仪和X-射线光电子能谱仪研究表明碳量子点表面含有羧基、羟基等有机官能团;拉曼光谱和X-射线衍射测量表明碳量子点结晶性差,内部含有大量缺陷;荧光光谱测量结果表明碳量子点发射黄色荧光,波长大于500 nm且具有较高的荧光量子产率,最高可达3. 83%。结果表明,民居烟道灰有望成为碳量子点制备的新型廉价原料,所获得的黄光发射碳量子点在生物成像等领域具有广阔的应用前景。     

柠檬酸碳点荧光油墨的制备及其荧光性能

目的 以柠檬酸碳点为荧光色料,制备水性碳点荧光油墨,为其进一步应用于防伪包装和荧光生物传感器提供参考.方法 首先以柠檬酸为碳源,采用高温热解法制备碳点,然后以所制备的碳点作为荧光色料,以乙醇溶液为连接料,以羧甲基纤维素钠为粘合剂和稳定剂,以聚乙烯吡咯烷酮溶液为表面活性剂,制备水性碳点荧光油墨.结果 高倍透射电镜扫描显示,所得碳点结构规整,具有球形形貌;粒径分布范围为1.2～1.8 nm,且在水溶液中无明显聚集,分布均匀.另外,所制备的碳点在365 nm紫外光激发下发出蓝色光,且其荧光发射光谱表现出明显的激发波长依赖性.基于上述碳点的水性荧光油墨在可见光下呈棕黄色,对普通打印纸表现出良好的润湿性.结论 制备出的荧光油墨具有荧光性能,其荧光发射波长不随激发波长的变化而变化,且油墨对普通打印纸具有良好的润湿性能.该研究结果对生物质碳点荧光油墨在生物传感器和防伪包装等方面的应用具有一定的参考价值.     

近红外Ag_2S量子点的研究进展

量子点作为一种发光纳米晶,在过去20年里一直是研究的热点,持续研究的动力在于量子点独特的光学性质,如荧光强度高、稳定性好、发射范围宽、具有尺寸效应等。最近几年,近红外二区量子点因具有较高的组织穿透深度和较低的自发荧光受到了人们的广泛关注,并且作为荧光探针在小动物活体体外和体内成像方面已得到应用。作为一种新型的近红外二区量子点,Ag_2S因其低毒、稳定性好、成本低、生物相容性好等优良性质,过去5年在国内外掀起了研究的热潮。从Ag_2S量子点的发展史、制备方法、异质结构、生物应用、毒理学研究等方面对国内外研究成果进行了总结,并着重概述了其制备方法。进一步,讨论了其存在的问题以及对今后的研究进行了展望。     

生物质碳点荧光材料在生物医药领域中的应用

荧光材料由于具有特殊的光学性质,在生物医学、生物成像和荧光传感等相关领域有广泛的应用。与传统的荧光剂相比,纳米荧光材料具有稳定性好、荧光强度高等优点。然而,传统的荧光纳米材料通常含有重金属,使其在生物医药领域中的应用受到限制。生物质荧光碳点作为一种新型的荧光碳纳米材料,因具有优异的生物相容性、化学惰性、荧光可调节性,在生物医药、生物传感、荧光成像等多个领域展现出应用潜力。但是,目前生物质碳点应用于生物医药领域的综述文献相对较少。因此,本文总结了不同天然产物制备碳点的绿色合成方法,对碳点的荧光机理进行了分析和归纳,重点阐述了碳点在生物传感、生物成像、药物载体、生物抗菌剂等生物医药领域的应用研究,讨论了存在的问题,并对碳点在该领域的发展方向进行了展望。     

一步法合成特异性pH响应碳量子点及其发光机理研究

本研究利用溶剂热反应, 以柠檬酸为碳源, 甲酰胺和水为混合溶剂, 一步合成氮掺杂碳量子点。研究表明, 所制备的氮掺杂碳量子点具有良好的水溶性和明亮的蓝光发射, 以及典型的依赖于激发光的荧光发射特性。特别的是, 该碳量子点显示出不同于普通碳量子点的、独特的pH响应行为, 除了具有传统的荧光强度随着pH变化的响应行为外, 还表现出在碱性条件下, 产生新的不依赖于激发光的红光发射的性能。通过系统研究碳量子点在不同碱性环境和不同羟基含量溶液中的荧光特性, 结合拉曼光谱、红外、XPS等表征, 分析其化学组成与表面态分子, 探讨了其发光机制, 证实这种特异性pH响应行为是由于在强碱性环境中含有的大量氢氧根结合在碳量子点表面, 从而改变碳量子点的表面状态, 形成新的稳定的发光中心。最后, 通过细胞毒性实验及细胞成像分析表明, 所获得的碳量子点具有低细胞毒性, 并可作为荧光探针应用于细胞成像, 显示其在生物成像领域的潜在应用价值。     

荧光碳点的制备和性质及其应用研究进展

荧光碳点是继碳纳米管、纳米金刚石和石墨烯之后,最受关注的碳纳米材料之一。与传统半导体量子点相比,碳点具有优异的荧光性能、小尺寸特性、良好的生物相容性、低毒性以及表面易于化学修饰等特点,在环境检测、生物成像、药物载体、光催化及电催化技术等领域具有很好的潜在应用价值。总结了碳点合成方法、结构与性能及应用面进展,剖析了目前制约碳点应用发展的瓶颈问题,并展望了其未来的研究发展重点方向。      

荧光碳点的制备及其肿瘤诊断和治疗中的应用研究进展

碳点是一种新型的碳基荧光纳米材料,因具有优异的荧光性能、低毒性、良好的水溶性及表面易修饰等优点,在生物医学领域有很好的应用潜力。本文重点从工艺的角度对碳点的制备进行阐述,介绍红光和近红外荧光碳点的研究进展,及碳点在诊断和治疗肿瘤方面的应用研究,探讨目前碳点发展的限制因素及未来的发展趋势。     

中科院制成具有强可见—近红外吸收峰和高光热转换效率的超碳纳米点

正日前,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员曲松楠课题组首次研制出在可见-近红外区具有强吸收和高光热转换效率的超碳纳米点,该工作突破了碳基纳米材料在可见到近红外波段的吸收系数低的限制,并实现近红外区高达53%的光热转换效率,为该类材料国际上报道的最高值,在开发基于碳纳米点的光热治疗试剂方面具有重要的应用前景。碳纳米点具有发光性能优异、水溶性好、生物相容性高、低成本、易修饰等诸多优点,在生物医疗领域展现了独有的     

碳量子点的生物应用:成像、载药与毒性

碳量子点作为一种新型的纳米材料,具有荧光性能优异、尺寸小、毒性低等诸多优势,因而具有良好的应用前景,尤其在生物医学领域有突出的应用价值,近年来引起了科研者们的广泛关注。在介绍碳量子点光学性质的基础上,重点综述了碳量子点在生物成像、诊疗剂应用及碳量子点生物毒性等方面的最新研究进展,并探讨了碳量子点未来的发展方向和前景。     

福建物构所稀土上转换荧光生物标记材料研究取得新进展

正与传统的分子荧光标记材料(如荧光染料)相比,稀土上转换纳米发光材料不仅化学稳定性高、荧光寿命长、潜在生物毒性低,而且由于采用近红外光源激发具有较大的光穿透深度、无生物组织自荧光以及对生物组织几乎无损伤等显著优点,在荧光生物检测     

生物质碳量子点的简便合成及对Hg~(2+)荧光传感研究

将厌氧条件处理的牛粪作为碳源通过水热法合成了蓝色荧光发射的碳量子点。该量子点在水中稳定性和分散性良好,具有激发波长依赖的荧光发射现象,从430nm红移至560nm。在中性水溶液中,汞离子(Hg~(2+))对碳量子点的荧光发射干扰明显。随着Hg~(2+)体积的增加,450nm处的荧光强度逐渐减弱,两者呈现出较好的线性关系。对定性定量检测环境中的Hg~(2+)具有重要的意义。     

基于绿色天然物质合成荧光碳点及其性质和应用综述

由于荧光显微技术、激光技术和纳米技术的快速发展,荧光纳米材料在生物医药研究和应用方面也越来越重要。传统的荧光材料包括小分子、共轭聚合物等,被广泛应用于生物成像、生物标记诊断、荧光检测等领域。20世纪,随着纳米科学的出现,一种新型的荧光材料——量子点开始进入人们的视野。传统的量子点主要由Ⅱ-Ⅵ、Ⅲ-Ⅴ族元素组成(如Cd、Te等),故称为半导体量子点,由于传统半导体量子点的主体为半导体,在生物安全和环境污染方面存在隐患,从而限制了量子点的应用和发展。自2004年首次发现荧光碳点以来,碳点就一直受到国内外学者的广泛关注。碳点一般指尺寸小于10 nm,具有准球形的结构,能稳定发光的一种纳米碳。与其他碳纳米材料相比,碳点具有独特的发光性质,即发光具有尺寸和波长依赖性。同时,碳点发光克服了有机染料发光不稳定、易光漂白等缺点。此外,碳点易制备且原材料来源广泛、价格低廉。碳点的细胞低毒性对于其在生物领域的应用至关重要,因此,受到了研究者的极大重视。由于碳点不含重金属元素,因此不具有无机半导体量子点的高毒性,可应用到生物成像以及荧光靶向定位领域。最近几年更是掀起了以绿色天然物质为碳源合成荧光碳点的研究热潮。合成此类碳点的优势在于其原料廉价、可再生,适合大规模制备,减少了与化学物质的接触,绿色环保。目前主要报道的原料集中在蔬菜、水果,植物花瓣和果实等,大部分天然物质均含有糖类、蛋白质等成分,从而在合成过程中自我钝化形成异元素掺杂碳点,使其光学性能优异并被广泛应用。但目前报道的此类碳点发光主要集中在短波长且荧光量子产率较低,发光机理尚未明确。本文基于绿色天然物质合成的荧光碳点的最新研究进展,总结了此类碳点的主要合成方法、表征方法、性质以及在离子传感、生物传感与检测、生物成像等领域中的应用,分析总结了此类碳点的优点和缺点,最后展望了基于绿色天然物质合成的荧光碳点在药物载体及药物传递、靶向治疗疾病等研究领域的发展方向。     

荧光探针在细胞成像领域的研究进展

荧光成像技术是生物医学领域的重要研究手段,可对目标分子进行原位实时的监测,且这种方法具有无损伤、高特异性和高灵敏度,以及能在细胞水平获得更高的分辨率等优势。近年来,荧光材料在离子分子识别、医学诊断、生物分子检测以及生物成像等领域显示出了重要的应用价值,因此受到越来越多的化学和材料工作者的重视。综述了碳纳米材料、半导体量子点、稀土金属、有机荧光小分子、聚合物荧光纳米颗粒几种常见不同类型的荧光探针材料在细胞成像领域的应用,介绍了其发射波长、荧光量子产率、生物相容性、光稳定性、细胞毒性以及遗传毒性等特性。设计并合成发射波长较长、Stokes位移大、生物相容性好、光稳定性好、廉价的荧光探针将是荧光成像技术的主要研究方向。     

长春光机所在高效多色荧光碳点及其生物应用上取得进展

正碳点(Carbon Dots)具有优异的发光特性、良好的生物相容性、低毒性、强亲水性和表面易功能化等特性,以碳点为荧光制剂结合其他官能团,可以赋予其更多的功能,这使其在生物相关方面具有广泛地潜在应用价值。并为其在生物医学等领域实际应用提供了得天独厚的有利条件。中国科学院长春光机所的孙再成研究员的研究团队在高效的多色荧光碳点的合成上取得了一系列的进展。通过简单的调控反应溶剂,合成了N掺杂的荧光碳点,所合成的荧光碳点可以在紫外、蓝光和绿光激发下发出接近于单色的蓝、绿和     

碳量子点:不同发光行为原因分析及其性能

以柠檬酸铵为原料采用一步水热法,通过改变反应温度合成出了两种分别具有激发波长独立和激发波长依赖荧光的碳量子点.通过考察两类碳量子点的物理、化学性质以及光学性能,可以推断碳点的结构与荧光发射之间的关系,最终研究碳量子点产生不同发光行为的原因.结果发现升高合成温度可以在碳量子点中引入更多的氧、氮杂原子,增加了结构缺陷(杂原...     

碳量子点的氨基化及其对发光性能的影响

利用水热反应釜的条件,使碳量子点的含氧基团与氨水反应,实现了碳量子点的表面氨基化。制备的氨基化碳量子点尺寸分布均匀,总的含氮量受反应温度影响。实验结果表明:氨基化后的碳量子点荧光发射性质明显优于未氨基化的碳量子点;氨基化的氮源及其氮源加入反应过程中的顺序均会影响碳量子点的荧光发射效率。通过实验设计,确定出了氨基化碳量子点的最佳制备条件,从而为碳量子点的光学性质调控及应用奠定了技术支持。     

碳量子点：不同发光行为原因分析及其性能（英文）

以柠檬酸铵为原料采用一步水热法,通过改变反应温度合成出了两种分别具有激发波长独立和激发波长依赖荧光的碳量子点。通过考察两类碳量子点的物理、化学性质以及光学性能,可以推断碳点的结构与荧光发射之间的关系,最终研究碳量子点产生不同发光行为的原因。结果发现升高合成温度可以在碳量子点中引入更多的氧、氮杂原子,增加了结构缺陷(杂原子的化学态)的总量,并调变了各类化学态含量比。正是由于两种碳量子点的结构缺陷含量比例的不同,导致了碳量子点发光行为不同。合成温度高的碳量子点所含的各类结构缺陷含量比例较为均衡使得其呈现激发波长依赖性荧光;合成温度低的碳量子所含结构缺陷总量不高且主要以某种形式(如C=O)存在,是其拥有激发独立发光行为的主要原因。同时由于合成温度高的碳量子点所含的含氮基团的增加,使得碳量子点拥有更强的荧光发射。进一步考察还发现其具有非常优良的稳定性,因此可以预期有很好的应用前景。     

荧光碳点的合成、性能及其应用

碳点(Carbon dots,CDs)是指粒径一般小于10 nm的新型荧光碳纳米材料,与传统的量子点相比,具有制备简单、原料来源丰富、低细胞毒性、良好的水溶性和生物相容性、易于功能化改性、价格低廉、容易大规模合成等特性.由于其优越的性能,碳点在电化学分析和生物传感、荧光成像、药物传递、光电催化、发光器件、环境能源等领域...     

碳纳米点的制备及应用研究进展

近年来,碳纳米点由于具有良好的水溶性、生物相容性、化学惰性、低毒性、易于实现表面功能化以及良好的荧光稳定性等一系列优良性能,成为最热门的碳纳米材料之一。主要介绍和总结了荧光碳纳米点的不同合成方法和其相应的分类方法,对各类方法的优缺点进行了评述,并对荧光碳纳米点在生物医药、材料和化学等领域的应用进展进行了综述。     

三色碳点荧光防伪油墨的制备与性能研究

目的 通过优化碳点合成方法和油墨配方,制备一种具有优良防伪效果和印刷适性的环保丝网印刷油墨。方法 以邻苯二胺为碳源,水或乙醇为溶剂,采用溶剂(水)热法制备红色和黄色碳点。以柠檬酸钠和碳酸氢铵为碳源和氮源制备蓝色碳点,并对三色碳点的结构组成和光学性质进行表征和分析。以三色碳点作为荧光颜料,选择乙醇或水作为溶剂,水性环氧树脂或聚丙烯酸树脂作为连接料,通过实验获得最佳配比,制备三色荧光防伪油墨。结果 三色碳点均具有较为均匀的尺寸,在365 nm紫外光激发下分别发射725 nm的红色荧光、450 nm的蓝色荧光和570 nm的黄色荧光,且rCDs、bCDs和yCDs的荧光量子产率分别为56.63%、64.37%和78.26%。通过对pH、细度、黏度等性能测试,该荧光防伪油墨各项印刷适性指标良好。结论 通过优化碳点合成方法可控调节荧光发射光谱,制备出具有较宽的紫外吸收带、较窄的发射光谱带、荧光量子产率高的三色碳点。以此碳点作为荧光颜料可以制备出印刷适性良好的水性油墨,满足荧光防伪印刷的要求。