【摘 要】
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生物质是全球最大的可再生能源,包括林地,农业和废物资源。竹子作为一种重要的生物质资源,产量极大,同时大量的废料笋壳被丢弃、焚烧,造成极大的资源浪费和环境污染。回收利用笋壳,提高其利用价值,具有经济和环境学意义。四环素（Tetracycline,TC）作为一种广谱抗菌素,被广泛用于畜禽养殖和水产养殖场中,但是大量滥用易在动物体内积累,通过食物链进入人体,造成骨骼牙齿损伤、胃肠道紊乱、毒性蓄积和引发各
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生物质是全球最大的可再生能源,包括林地,农业和废物资源。竹子作为一种重要的生物质资源,产量极大,同时大量的废料笋壳被丢弃、焚烧,造成极大的资源浪费和环境污染。回收利用笋壳,提高其利用价值,具有经济和环境学意义。四环素（Tetracycline,TC）作为一种广谱抗菌素,被广泛用于畜禽养殖和水产养殖场中,但是大量滥用易在动物体内积累,通过食物链进入人体,造成骨骼牙齿损伤、胃肠道紊乱、毒性蓄积和引发各器官病变等不良影响。利用生物质材料竹笋壳制备氮掺杂碳量子点（Carbon Quantum Dots,CQDs）,优化制备条件,并对N-CQDs的光学、结构和稳定性质进行了表征研究,基于N-CQDs荧光猝灭建立新型荧光探针方法检测TC。主要内容如下:1.以生物质竹笋壳和赖氨酸（Lysine）为反应前体,一步水热法制备一种新型绿色荧光探针N-CQDs,通过探究笋壳粉末添加量、赖氨酸添加量、水热反应时间和反应温度对N-CQDs荧光性能的影响,单因素试验得出荧光探针最佳制备条件为:笋壳添加量2 g,赖氨酸添加量0.8 g,水热反应时间11 h,反应温度200℃。2.通过透射电镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、傅立叶红外光谱分析（FT-IR）、X射线光电子能谱（XPS）和荧光分光光度计等仪器方法对N-CQDs进行性能表征,结果表示,制备的N-CQDs平均粒径为7.29 nm,尺寸较小,表面官能团丰富,具有良好的水溶性和光稳定性。该N-CQDs探针在最大激发波长424 nm条件下,其最大发射波长为490nm。3.检测体系条件:通过调节N-CQDs/TC体系的N-CQDs浓度、体系p H值和体系温度优化了N-CQDs荧光探针检测TC的条件。结果表明,N-CQDs稀释倍数为15倍,检测体系p H值为8,检测体系温度25℃时,TC对探针的荧光猝灭率最大。TC浓度在0.05μg/m L到0.5μg/m L范围内呈现良好的线性,检出限为0.024ug/m L。4.N-CQDs的荧光猝灭机理:存在TC的条件下,N-CQDs的荧光发生猝灭。通过N-CQDs、TC、N-CQDs/TC体系反应过程的紫外光谱和Stern-volmer拟合方程分析N-CQDs荧光体系探针与TC的反应机理,结果表明,N-CQDs/TC体系的荧光猝灭为“动态猝灭”。5.实际样品检测:N-CQDs荧光探针用于检测牛奶样品和鱼肉样品中的TC残留,加标回收率为91.95%-103.8%,RSD＜5.37%。该探针方法的结果与高效液相色谱法（HPLC-UV）分析的结果相关性较好（R~2=0.9745）,加标回收率优于HPLC-UV的范围77.47-93.68%,RSD＜5.9%。6.以壳聚糖为成膜基质,甘油为塑化剂,CQDs为抑菌剂制备壳聚糖膜和壳聚糖/CQDs复合膜。利用扫描电子显微镜（SEM）和FT-IR对复合膜结构进行表征。结果表明,相对于壳聚糖膜,壳聚糖/CQDs复合膜呈现更均匀、光滑的微观结构,CQDs在壳聚糖膜基质中分散均匀。负载CQDs的薄膜显示出增强的机械性能,拉伸强度从7.13 MPa增至13.09 MPa。并且壳聚糖/CQDs复合膜抑菌效果良好,在食品包装材料方面存在良好的应用潜力。
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