阳离子碳点的合成及其对细菌的快速标记成像

碳点是一种强荧光、高稳定性的荧光纳米材料,在生物标记与成像领域具有较大的应用潜力。本研究合成了一种阳离子型的荧光碳点,碳点在紫外激发下发出黄色荧光。将碳点与大肠杆菌混合后,阳离子碳点可以直接作用于大肠杆菌而使大肠杆菌标记上荧光,并可以在荧光显微镜下荧光成像。进一步的研究证明该阳离子碳点也可以对枯草芽孢杆菌、阿氏芽孢杆菌等其他细菌标记和荧光成像,具备发展成为一种快速标记细菌的通用荧光染料的潜力。     

碳点的合成、发光机理及在WLEDs中的应用

荧光碳点是新型碳基纳米材料的一个新兴类别,由于其优异的荧光可调谐性,来源广泛,成本低廉,作为一种"绿色材料"逐渐登上了荧光纳米材料的舞台,受到研究学者们的广泛关注,引发了包括生物医学、化学传感、光电器件在内的许多领域的研究热潮。近年来,大量的新型荧光碳点材料被开发并应用于WLEDs。本文从碳点的合成、荧光机理及WLEDs的应用角度对该领域的最新研究进展进行了综述,重点介绍了该领域最新相关的研究成果。     

碳点的荧光性能研究及应用

概述了原料易获取、合成简单且应用广泛的碳基材料碳点的合成方法——“自上而下”法与“自下而上”法,主要介绍了碳点的发光机制即表面态效应、尺寸效应、交联引起的荧光增强效应、溶剂效应等,并对碳点的荧光性能应用进行了总结与展望。     

基于己二胺修饰荧光碳点的中药大黄素检测研究

以己二胺为表面修饰剂,水热法合成荧光碳点。利用红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了碳点与大黄素之间的相互作用。基于大黄素在p H 8.8的PBS缓冲溶液中对合成碳点的荧光猝灭效应,建立一种简便灵敏的测定大黄素的方法。此方法中减弱的荧光强度与大黄素浓度在1.352~21.63 mg/L范围内呈线性关系,检出限为0.906 9 mg/L。     

碳量子点的光学性质及其应用研究进展

碳量子点是一种由碳原子组成的新型纳米结构,其粒径尺寸一般在10nm以下,具有很好的量子限域效应、荧光性能和光学性能等,有良好的应用前景。碳量子点在光催化反应中的作用主要体现在两个方面：作为电子接收器和用作太阳能电池光阳极的增敏剂。从荧光性能、光激发性、太阳能电池和光催化等方面总结了碳量子的荧光性质和光学性质,分析了碳量子点在光催化、太阳能电池和荧光转换等领域面临的挑战和问题。     

荧光碳点的绿色合成及发光影响因素

本实验以抗坏血酸为前驱体,一锅煮、绿色合成了荧光碳量子点,并考察了合成时间、合成温度对碳量子点发光效率的影响以及碳量子点对不同pH缓冲溶液和常见离子的耐受性。结果表明90℃时加热5 h时该碳量子点的荧光强度最强,不同的pH缓冲溶液对碳量子点的荧光猝灭作用较强,Pb2+、Cr~(3+)、Hg2+、NO2-离子对碳量子点的发光影响不大。     

基于荧光碳量子点对水中抗坏血酸的选择性检测

抗坏血酸,又称维生素C,广泛应用于医药,工业生产等领域,在生命进程中起着不可或缺的重要作用,对其快速准确分析具有重要意义。本工作利用尿素和柠檬酸钠通过水热法合成一种荧光碳量子点,能和抗坏血酸发生作用,荧光信号逐渐衰减,碳点在448 nm处的荧光强度随溶液中抗坏血酸含量的提高不断降低,在300～900μmol/L的范围内,荧光的强度变化与抗坏血酸浓度呈线性关系,通过干扰实验检测碳量子点的选择性,从而实现对抗坏血酸有效的荧光猝灭选择性检测。同时研究发现该碳量子点在较宽的pH值范围内荧光性质稳定,不易受环境酸碱度的影响。这一发现可以作为一个潜在的测试工具,用于在制药和食品行业中更选择性地检测抗坏血酸。     

“开关型”碳量子点在同型半胱氨酸检测中的应用

以柠檬酸和尿素为原料,采用一步水热法制备碳量子点,以此作为荧光探针,建立一种简单、高效、性价比高的检测同型半胱氨酸(Hcy)的方法。Fe³⁺对碳量子点的荧光具有猝灭效应,能够使碳量子点的荧光值减弱,结构中含有巯基的药物可以与Fe³⁺发生络合,从而使荧光值恢复。按照此种方法进行对药物含量的检测,结果表明,Fe³⁺溶液、同型半胱氨酸的三者混合体系在pH值为6、Fe³⁺溶液和碳量子点作用时间为10 min时荧光猝灭效果最佳,同型半胱氨酸再加入12 min后对碳量子点溶液的荧光效应恢复最好,同型半胱氨酸浓度在2.5×10^-4～2×10^-3 mol/L范围内,与荧光值F呈现良好的线性关系(R²=0.994 6)。采用该方法测定了同型半胱氨酸含量,加标回收率为97.1%～103%,检出限为6.21μmol/L。相较于高效液相来说,该方法成本更低,更加简单可行,使用更为方便,结果满意。     

含CdTe量子点的荧光聚合物和含芘丁酸的荧光聚合物的合成、表征及荧光共振能量转移

报道了一种室温下制备CdTe量子点-聚合物纳米荧光聚合物的方法。首先,使用巯基乙酸(TGA)作为稳定剂在水相中合成CdTe量子点,通过十六三甲基溴化铵(CTAB)将其转移进有机相中。使用N,N-二环己基碳二亚胺(DCC)作为脱水剂将量子点挂接到侧链含有羟基的聚丙烯酸酯(CPA)上。该荧光聚合物CdTe-CPA在室温下合成,能够促进碲化镉量子点-聚合物复合物的荧光性能和稳定性。我们还通过相同的方法,将1-芘丁酸(PBA)连接到聚丙烯酸酯侧链上合成了另一种荧光聚合物P-CPA。对产物通过傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)、透射电镜(TEM)及荧光光谱进行表征。此外还研究了P-CPA和CdTe-CPA间的荧光共振能量转移(FRET)。从吸收和荧光发射光谱得到的数据表明,在二氯甲烷溶液中,从P-CPA到CdTe-CPA间发生了荧光共振能量转移。     

量子点的制备及其在生物医学中的应用进展

量子点作为一种优良的荧光半导体纳米粒子,已成为纳米技术领域最受关注的研究对象之一,并成功应用于生命科学等领域。随着小粒径的低毒无镉量子点的制备和量子点荧光共振能量转移等新技术的发展,量子点在生命科学领域将展示出更大的应用空间。本文介绍了量子点的基本概念和性质,探讨了近年来在有机溶剂和水溶液两种不同介质中制备量子点的方法,并分析比较了其优缺点;对量子点在生物医学领域(包括蛋白质和核酸研究、组分检测、荧光编码及细胞标记等)的应用进行了综述和展望,指出了目前存在的问题和今后的发展方向。     

荧光碳点在重金属离子检测方面的应用

重金属离子污染日趋严重,极大地危害了人类的身体健康,如何有效的检测重金属离子成为治理污水的当务之急。荧光碳点作为一种新型的碳纳米材料,具有荧光性质稳定、荧光强度高、低毒性和生物相容性好等特性,在检测重金属离子研究领域引起了极大的研究兴趣。本文综述了荧光碳纳米颗粒在荧光检测Hg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)以及其他金属离子上的最新进展,并对荧光碳点的研究趋势和未来前景进行了展望。     

高荧光性能碳量子点的绿色合成及其条件优化

以甘氨酸和二乙烯三胺五乙酸为原料，通过简便的一步水热法合成了高荧光碳量子点，并使用荧光光谱仪研究了碳量子点溶液的荧光发射性能。同时探究了原料的质量比、水热反应温度以及水热反应时间对碳量子点荧光强度的影响。结果表明：在二乙烯三胺五乙酸与甘氨酸的质量比为3∶1,反应温度为200℃,反应时间为6 h时是荧光碳量子点的最佳制备条件，所制备得到碳量子点的相对荧光量子产率为37.91%,具有较高的荧光性能。     

氮掺杂黄色碳荧光量子点的制备与表征

为提高碳量子点的荧光穿透能力,利用邻苯二胺、尿素作为前体,水热合成法制备黄色荧光碳量子点。考察了温度、时间、氮掺杂量对碳量子点荧光性能的影响。通过红外、荧光光谱仪等对所制备荧光碳量子点进行结构和性能的表征。结果表明,温度为160℃、时间为5h、氮掺杂量占60%时,所制备的荧光碳量子点荧光性能最好。其最佳激发波长为373 nm,最佳发射波长为567 nm。     

一步水热法合成绿色荧光碳量子点及其表征

本文以花生为碳源,通过一步水热法成功合成了新型碳纳米材料—碳量子点,采用FT-IR、TEM、UV-Vis和荧光光谱仪等仪器对其形貌和光学性质进行了表征。该碳量子点在470 nm激发下,发射出明亮的绿色荧光。同时探究了温度、时间、pH和金属离子等合成条件对碳量子点荧光性能的影响。     

化学切割粘胶基碳纤维制备碳量子点

以废弃的粘胶基碳纤维为碳源,通过化学切割法制备了碳量子点。通过透射电镜、荧光光谱和傅里叶红外光谱等对碳量子点的微观形貌、光物理性质和化学结构进行表征,结果发现:通过化学切割粘胶基碳纤维制备的碳量子点分散性能良好,保留了碳纤维原有的晶格结构,并且展现出多色彩的荧光效应。     

CdSe量子点的合成及其对潜指纹的荧光显现研究

以水热法在水相中直接合成了巯基乙酸修饰的CdSe量子点,并将合成的CdSe量子点进行表征、纯化。在波长365nm紫外光的激发下,CdSe量子点发射出明亮的黄绿色荧光,荧光发射峰约位于528nm,将得到的CdSe量子点纳米发光材料应用于非渗透性客体上潜指纹的荧光标记成像研究,发现CdSe量子点溶液显现的手印纹线流畅,显现细节特征明显,呈现明亮的黄绿色荧光指纹,具有很高的实用价值和鉴定价值。     

Ⅱ-Ⅵ族量子点的发光特性及其在分析科学中的应用

Ⅱ-Ⅵ族半导体量子点在可见光区具有特殊而优良的荧光性质,这一性质使其在太阳能电池、发光器件等领域得到了广泛应用,随着研究的深入,其在生物及化学分析领域的应用也逐渐成为研究热点。综述了Ⅱ-Ⅵ型量子点的荧光特性及其在分析科学中的应用。     

超支化聚乙烯亚胺改性荧光碳点材料的制备和表征

以超支化聚乙烯亚胺（PEI）和柠檬酸（CA）为原料,采用水热合成法制备了荧光碳点,通过PEI表面改性的方法,大大提高了碳点的荧光量子产率。考察了制备过程中的原料用量、反应时间、反应温度等条件对荧光碳点荧光强度的影响,优化了荧光碳点的制备过程,在最适宜实验条件下得到了荧光量子产率为43%荧光碳点。此外,还考察了溶液pH值、离子强度、紫外曝光等因素对碳点荧光稳定性的影响,采用紫外可见光谱法、荧光光谱法和透射电镜对荧光碳点进行了表征。     

红光区双效发光材料BODIPY的制备及其光谱性质

通过吲哚衍生物与1,8-萘内酰亚胺缩合及氟硼化反应，得到meso位无取代和甲基取代的两种配体（Ⅰ、Ⅲ）及两种氟硼二吡咯（BODIPY）染料（Ⅱ、Ⅳ）。其结构和光学性能经NMR、HRMS、单晶、UV-Vis吸收光谱、荧光发射光谱和固体荧光光谱进行了表征。结果表明，meso位引入甲基后配体Ⅲ较配体Ⅰ的固体荧光发射峰红移了34 nm。BODIPY染料具有较强的双效荧光（溶液和固体荧光），其中BODIPY染料Ⅳ的溶液和固体荧光量子产率分别高达65.8%和76.3%，其固体荧光量子产率较meso位无取代BODIPY染料Ⅱ（14.6%）提高了4.2倍。BODIPY染料Ⅳ较强的双效发光可归因于其固体堆积方式中无C—H…π作用以及层与层之间存在的“头-尾”π-π堆积。不同于其他提高固态荧光的策略，在母体meso位引入小位阻甲基的策略使BODIPY具有双效红光发射性能，也丰富了双效有机发光材料的种类。     

基于自然资源碳点的合成及在传感器中的应用

碳点作为一种新型的“零维”碳纳米材料，具有良好的生物相容性、较强的稳定性、高比表面积等优点。因此，碳点在传感器中显示出巨大的潜力。综述了基于自然资源碳点的制备方法和其在荧光传感器、比色传感器和电化学传感器中的应用，提出了未来面临的挑战，为碳点的研究和利用提供了一定的参考价值。