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荧光检测具有选择性好、灵敏度高、响应时间短、操作简便等优势,使其在生物、化学传感、医学、环境科学等领域有着巨大的应用前景。本文研究了上、下转换荧光在检测中的应用。首先,通过在5-氨基间苯二甲酸中添加不同还原性的外加氮源,制备获得多种碳点,并成功将其应用于多底物离子检测;此外,又进一步引入光子晶体作为荧光增强基底,以期提高荧光碳点的检测灵敏度;最后,本文构建了一种新型的三线态-三线态湮灭(TTA)上转换体系,将其应用于宽pH值范围的精确检测。工作具体如下:(1)采用溶剂热法,以5-氨基间苯二甲酸和三种不同还原性的外加氮源为前驱体,成功制备获得水溶性好,发光性能优异的四种碳点(CD1-CD4)。通过TEM、XPS、FT-IR、荧光光谱、紫外吸收光谱对碳点的形貌结构及发光性能进行分析,着重研究还原性强弱对碳点发光性能及发光峰中心波长调控的对应关系,发现外加氮源还原性的强弱可以控制获得碳点中石墨氮的含量,进而可以影响到碳点的实际发光。随着外加氮源的还原性增强,石墨氮含量比例提高,碳点的发光中心波长发生红移。(2)将制备得到的碳点用于多底物离子检测,实现了多种离子的同时检测辨别。首先,由于CD3对Fe3+具有特殊的选择性,我们利用CD3实现了对Fe3+的识别与检测,Fe3+的检出限为0.4μmol/L。进一步挑选出一对碳点(CD1与CD3)构建了三通道传感体系,实现了对17种金属离子的同时检测与辨别。最后,只利用一种碳点的多波长发射检测信道(CD4),就可实现对12种金属离子的同时检测与辨别。(3)通过乳液聚合法,制备得到单分散性好的粒径不同的聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球,通过垂直沉积自组装得到胶体光子晶体。将胶体光子晶体作为增强基底,可实现碳点荧光的增强,实验得到禁带在459 nm的光子晶体(P459)对碳点(CD3)的增强效果最为显著。研究了在P459增强基底上,CD3检测Fe3+的灵敏度得到显著提升。(4)以9-蒽甲酸(9-ACA)为发光剂,八乙基卟啉钯(PdOEP)为光敏剂,构建了一种新型的TTA上转换体系,并首次将其应用于检测,实现了大跨度pH值(pH=411)的精确测量。