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碳量子点具有优越的光稳定性、良好的生物兼容性、低毒性、易修饰性以及原料丰富等优点,近年来备受研究者的瞩目,已在传感、生物成像、光催化以及光电器件等领域得到了广泛应用。然而,已报道的碳量子点的发射波长多在蓝光区,且光学性质单一,因此调控碳点光学性质及长波发射碳点的合成具有重要意义。基于碳点的易修饰性,本论文合成了不同元素掺杂的新型碳量子点并将其成功用于检测甲基对硫磷、铜离子、pH及赖氨酸。具体研究内容如下:1、固相合成钪掺杂碳量子点并将其用于测定水中的Cu2+本工作利用固相合成法制备了钪掺杂的碳量子点(Sc-oCDs),探讨了Sc-oCDs的最佳合成条件(合成温度、时间及原料比),并利用透射电子显微镜(TEM)、红外吸收光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等表征其形貌、结构和光学性质。此外,利用Sc-o CDs和Cu2+之间的动态猝灭作用(DQE)将其成功用于测定水中铜离子的含量。2、基于双发射碳量子点的不同发射波长特异性比率检测血清中的赖氨酸及pH本工作通过溶剂热法制备了双发射碳量子点(r DCDs),并利用TEM、FTIR、XPS、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等对其形貌和光学性质进行了表征。在380nm波长激发下,该碳量子点在440 nm和624 nm有两个荧光发射峰。当向rDCDs缓冲溶液中加入赖氨酸后,其在440 nm处的荧光发射峰的强度明显增强而624nm处的荧光强度不变。另外,rDCDs在624 nm处的荧光强度随pH值在1.5-5.0范围内增加而逐渐减弱,而440 nm处的蓝色荧光强度则保持不变。鉴于此,本工作基于双发射碳点的不同发射构建了比率荧光探针分别用于检测赖氨酸和pH,并成功实现了人血清中赖氨酸的测定。3、基于NCDs-MPH复合体系检测甲基对硫磷本工作利用甲基对硫磷水解酶催化甲基对硫磷水解得到的水解产物-硝基苯酚(4-NP)能有效的猝灭氮掺杂碳点(NCDs)的荧光,建立了一种检测甲基对硫磷的新方法。实验证实这种猝灭作用归因于4-NP与NCDs之间的内过滤效应(IEF)和分子间作用力的共同作用。此外,本工作还优化了PM检测的一系列条件,进而考察了用该方法检测PM的线性范围、检测限和选择性。最终利用该荧光探针成功检测了水、土壤和梨中PM的残余量。