氮掺杂碳点的制备及其在Fe3+检测中的应用

以含氮的三羟甲基氨基甲烷为碳源,采用水热法制备了水溶性良好的氮掺杂碳点(N-CDs)。通过荧光光谱、紫外-可见光谱、傅里叶红外光谱、场发射透射电镜和X射线光电子能谱,对制备的N-CDs的结构和光学性质进行了表征,研究了p H和含盐量对N-CDs荧光性能的影响,并以N-CDs为荧光探针,检测水中的Fe³⁺。结果表明,制备的N-CDs分散性好,水溶性好,尺寸均一,平均粒径为6.1 nm,具有较好的p H稳定性和耐盐性。Fe³⁺对制备的N-CDs具有荧光猝灭效应,在0.1～80μmol·L^-1的Fe³⁺浓度范围内,N-CDs荧光强度的降低与Fe³⁺浓度具有良好的线性关系,线性方程为ΔF=1.0001C+18.9646,相关系数R²为0.9932。制备的N-CDs具有制备简单、成本低、检测灵敏度高等优点,可作为荧光探针用于检测水中微量的Fe³⁺,具有潜在的应用前景。     

N、S共掺杂煤基碳量子点的电化学氧化法制备及用于Fe3+检测

异质元素掺杂可以有效改善碳量子点的荧光性能，被广泛应用于碳量子点的改性。选取昭通褐煤为碳源，氯化钠溶液为电解液，硫脲为助剂，采用电化学氧化法完成N、S共掺杂碳量子点(N,S-CQD)的制备，荧光量子产率为1.60%。采用多种表征方法研究了N,S-CQD的结构、组成和光学特性。首先在结构组成方面，N,S-CQD是一类球形颗粒，尺寸分布均匀，平均粒径为1.66nm，其中主要存在C、O元素，还存在部分N和S元素；其次在光学性质方面，N,S-CQD在紫外光区吸收明显，荧光分析显示其最佳激发波长为280nm，最佳发射波长为313nm。最后基于Fe³⁺对N,S-CQD的荧光猝灭效应，将N,S-CQD应用于痕量Fe³⁺的检测，N,S-CQD对15～150μmol/L浓度范围内Fe³⁺的检测表现出较高的选择性和灵敏度，通过计算得出最低检出限L=1.22μmol/L，表明N,S-CQD可应用于痕量Fe³⁺的检测。     

热解法合成生物质碳量子点及其在Fe3+检测中的应用

本文通过一步热解香蕉皮并优化反应条件，合成了一种具有蓝色荧光发射的碳量子点(CDs)，其荧光量子产率约为8.9%。该碳量子点的最佳激发波长为270 nm，最佳发射波长为423.4 nm。利用TEM、XRD、XPS、FTIR、紫外及荧光光谱仪等手段表征了其形貌和结构。通过离子选择性测试发现Fe³⁺能较好的猝灭其荧光强度，在0～160μmol·L^-1的浓度范围内，碳点的荧光猝灭效率F/F₀与Fe³⁺浓度c之间呈现良好的线性关系，其线性回归方程为F/F₀=-0.00113c+1.00151，相关系数R²为0.99833，检出限为12.6μmol·L^-1。对广州市花都区天马河河水进行Fe³⁺加标检测，回收率达到102.84%～112.11%，相对标准偏差RSD约为2.5%～3.2%。     

基于氮掺杂碳量子点的荧光微球制备和Fe3+检测

分别以尿素、氨水、二乙烯三胺、多乙烯多胺为氮源,绿色廉价的白菜为碳源,采用水热法合成氮掺杂的蓝色荧光碳量子点,结果表明多乙烯多胺氮掺杂碳量子点（NCDs）荧光量子产率最高为53.3%。然后将NCDs作为荧光探针应用于荧光微球制备和Fe³⁺检测方面,以三聚氰胺甲醛（MF）为载体,合成了氨基化MF荧光微球;基于Fe³⁺对NCDs良好的荧光猝灭效应,建立了一种荧光测定Fe³⁺的方法,并对NCDs和MF荧光微球的结构和性能进行表征。结果表明,NCDs的荧光性能得到了显著的改善;MF荧光微球单分散性好、荧光性能好且稳定,在生物医学领域方面有重要的应用价值;NCDs对Fe³⁺具有单一选择性,Fe³⁺浓度在0~2μmol/L内与NCDs的荧光猝灭程度呈良好的线性关系（R²=0.9945）,检出限为0.035μmol/L。将该体系应用于实际水样中Fe³⁺的测定,相对标准偏差（RSD,n=6）在1.42%~3.02%内,加标回收率在98.7%~104.5%之间。该体系对Fe³⁺检测灵敏性好、选择性高以及抗干扰性强,在离子分析检测方面有潜在的应用前景。     

脱脂棉基碳量子点的制备

以脱脂棉为碳源,采用水热合成法来制备了荧光碳量子点。采用透射电镜、X射线衍射、漫反射光谱、红外光谱对样品的表面形貌、粒径大小、表面基团情况进行表征。结果表明:样品是规则的球形单晶结构,粒径为2.7 nm。     

芦苇碳量子点的微波法制备及对Co2+的检测

以芦苇为碳源，以3-氨丙基三甲氧基硅烷(APS)为修饰剂，600 W的条件下微波消解反应2 min,用微波法合成的荧光碳量子点(APS-CQDs)稳定性好、灵敏度高。将合成的碳量子点溶液在电压为600 V,狭缝为10 nm的条件下，在465 nm可见光下呈现出淡绿色荧光。基于Co²⁺对芦苇碳量子点具有良好的荧光猝灭效应，建立了一种简单且快速检测Co²⁺的新方法。实验结果表明，对于0.01～0.1 mmol/L的Co²⁺对芦苇碳量子点的荧光猝灭程度呈现最好的线性关系(R²=0.991 1),检出限可达0.118μmol/L。     

以植物为碳源制备荧光碳量子点的研究

以植物为碳源,采用水热法制备稳定性好的水溶性碳量子点。通过荧光分光光度计对制备的碳量子点溶液的荧光性质进行了表征,研究了碳源用量、反应时间、反应温度、缓冲溶液pH值和激发波长对碳量子点溶液的荧光性质的影响,优化实验条件。实验结果表明,当碳源用量为2.0 g,反应温度为180℃,反应时间为9 h,缓冲溶液pH值为7.0,激发波长为370 nm时,制备的碳量子点溶液的荧光强度最强。本研究能为碳量子点的制备和应用提供一定的参考。     

基于碳量子点的金属离子检测

开发经济、灵敏、选择性和寿命长的金属离子传感器受到广泛关注,因为传统的检测方法涉及复杂的仪器和苛刻的样品制备程序。碳量子点(CDs)已被报道用于灵敏和选择性地检测金属离子,综述了CDs作为金属离子传感器的应用。利用各种碳源和各种合成通道可以制备得到CDs。由于CDs的表面氧基团与金属离子发生配位,所以CDs被证明是有效的比色和荧光传感材料。N、S、B等杂原子掺杂,可以进一步增强其对金属检测的能力。因此,设计具有低检测限和择性传感特性的CDs引起了人们极大的兴趣。     

蓝色荧光碳点的制备及检测、防伪应用

以柠檬酸钠为碳源、氨水为氮源,采用一步水热法制备了氮掺杂碳点(NCDs),对其制备条件进行了优化.采用荧光光谱仪、TEM、AFM、XPS及FTIR对制备的NCDs进行了表征,并探索了NCDs在Fe3+检测及荧光防伪中的应用.结果表明,NCDs的最优制备条件为柠檬酸钠浓度为0.1 mol/L、氨水浓度为1.8 mol/L、反应温度为200℃、反应时间6 h、装载体积25 mL.在最优条件下制备的NCDs的荧光为典型的非激发波长依赖型,最佳激发波长为343 nm,最佳发射波长为443 nm,荧光量子产率可达54.9％.NCDs为球形结构,平均粒径为4.96 nm,碳核为类石墨烯结构且其表面含有—NH2、—OH及—COOH.NCDs的荧光可被Fe3+选择性猝灭,且荧光猝灭程度与Fe3+浓度在0.1～87.5μmol/L范围内线性关系良好,检测限为50 nmol/L.此外,将NCDs配制成荧光墨水,利用喷墨打印机打印出的图案整体饱满、边缘细节清晰具有很强的可识别性.     

表面改性碳量子点/二氧化钛复合光催化剂的制备

以硫酸钛溶液为前驱体,通过水热法合成锐钛矿相纳米二氧化钛。以乙二醇为碳源,采用水热法合成碳量子点,并用氨水、乙二胺、氯化亚砜分别对碳量子点进行表面改性。然后在真空干燥箱中将改性的碳量子点与二氧化钛复合,制备出复合光催化剂。通过荧光光谱(PL)、X射线衍射(XRD)对样品形貌、晶粒尺寸、荧光性质进行分析。     

基于氮掺杂荧光碳量子点探针的制备及其应用

以柠檬酸为碳源,乙二胺为氮源,采用水热法一步成功合成氮掺杂荧光碳量子点(N-CQDs)探针.系统性的研究掺杂比例、反应温度以及反应时间对N-CQDs光学性能的影响,并利用透射电子显微镜、傅里叶红外光谱法、紫外吸收光谱法和荧光光谱法等技术对N-CQDs结构进行表征.作为新型荧光探针,发现二价汞离子(Hg2+)对该碳量子点...     

Hg2+介导的碳量子点荧光关-开法检测同型半胱氨酸

以柠檬酸为碳源、乙二胺为氮源，采用一步水热法合成氮掺杂的荧光碳量子点。通过选择性实验发现Hg²⁺可诱导碳量子点荧光猝灭(off),而同型半胱氨酸分子中的巯基，对于Hg²⁺具有更强的配位能力，竞争性结合使Hg²⁺由碳量子点表面解离，进而导致荧光恢复(on),基于Hg²⁺介导的关-开机理建立了测定同型半胱氨酸的新方法。实验表明，c(同型半胱氨酸)=3～20μmol/L,碳量子点的荧光恢复程度与同型半胱氨酸浓度呈现良好的线性关系，线性方程为y=7.059 4x-19.647,相关系数为r=0.998 5,检测限为0.06μmol/L。该方法具有高选择性、高灵敏度，有望用于同型半胱氨酸的检测。     

荧光猝灭法识别Fe3+的新型吡唑-吡唑啉荧光探针

设计并合成了一种新型吡唑-吡唑啉探针L。用¹H NMR、¹³C NMR、HR-ESI-MS等对L结构进行了表征，结果表明L对Fe³⁺具有良好的识别效果，并具有荧光猝灭作用。发现其他金属离子的存在不会干扰其鉴定。探针L-Fe³⁺形成1∶1络合物。检测限为4.9×10^-8 mol/L。加入PPI时，探针L具有可逆性。     

基于内滤效应的纳米传感器对废水中Fe3+的检测研究

稀土上转换纳米材料由于其发光稳定性好、上转换发光效率高、低自发荧光和高检测灵敏度,在环境检测领域得到广泛的应用。本文采用热分解法,以稀土硬脂酸盐为前驱体,合成形貌规则、尺寸均一和发光性能优异的UCNPs(上转换纳米材料),在UCNPs-HB(竹红菌乙素)上络合Fe³⁺离子导致内滤效应,从而达到快速检测废水中Fe³⁺离子的目的,Fe³⁺浓度范围为100～600μM,检测限为28.42μM。     

Zn-MOFs荧光材料的制备及其在Fe3+和乙醇检测中的研究

针对水中Fe³⁺和乙醇进行选择性检测具有重要的环保意义。本研究采用溶剂热法,利用Zn(NO₃)₂·6H₂O和3-吡啶-5-(4-羧基苯)-1,2,4三唑(HL)溶液制备出具有良好荧光性能的Zn-MOFs。环境不同,Zn-MOFs荧光淬灭程度不同。Zn-MOFs可以作为荧光传感探针,在检测水中Fe³⁺时,其选择性和灵敏度都很高,可以进行定量分析。Zn-MOFs还可以快速、有效、有选择性地探测乙醇。     

水溶性ZnS:Mn2+量子点的合成及荧光性能研究

采用气液两相法合成了在573 nm处发射荧光的水溶性ZnS:Mn2+量子点。研究了Mn2+掺杂量(物质的量分数,下同)对ZnS:Mn2+量子点荧光强度的影响,结果表明:随着Mn2+掺杂量的增加ZnS:Mn2+量子点荧光强度随之增加;当Mn2+掺杂量达到1%时ZnS:Mn2+量子点荧光发射强度达到最大;继续增加Mn2+掺杂量ZnS:Mn2+量子点荧光强度减弱。利用透射电镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和荧光发射光谱对ZnS:Mn2+进行了表征,结果表明ZnS:Mn2+量子点具有较强的黄色荧光。     

基于柠檬酸/乙二胺-碳量子点制备荧光传感器

利用柠檬酸(CA)为碳源,乙二胺(EDA)为氮源通过微波加热法合成柠檬酸/乙二胺碳点(CA/EDA-CQDs)。采用静电结合法,将CA/EDA-CQDs固定在毛细管内表面,制备了一种荧光传感器。考察了CA/EDA-CQDs与聚丙烯酸(PAA)溶液浓度、pH对固定化影响。优化的固定化条件为:CA/EDA-CQDs浓度为15 mg/L,pH为3,PAA浓度为6 mg/L,pH为3。制备的传感器对Fe⁽³⁺⁾有特异性响应。     

基于柠檬酸/乙二胺-碳量子点制备荧光传感器

利用柠檬酸(CA)为碳源,乙二胺(EDA)为氮源通过微波加热法合成柠檬酸/乙二胺碳点(CA/EDA-CQDs).采用静电结合法,将CA/EDA-CQDs固定在毛细管内表面,制备了一种荧光传感器.考察了CA/EDA-CQDs与聚丙烯酸(PAA)溶液浓度、pH对固定化影响.优化的固定化条件为:CA/EDA-CQDs浓度为1...