【摘 要】
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碳点（CDs）作为一类新型的碳纳米材料,以其超高量子产率、优异的水溶性、低毒性、热稳定性、良好的可控制光致发光、极小尺寸、价格相对便宜和容易修饰等的优异特性,得到了人们广泛的重视。同时,因CDs的环境友好性,其基础研究和应用在材料、化学和其他交叉学科领域也备受欢迎。制备碳点的主要方法有微波法、弧放电、激光蚀刻和水热法等,其中水热法是一种制备CDs和掺杂CDs的经典方法,得益于速度快和以无害水作为溶
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碳点（CDs）作为一类新型的碳纳米材料,以其超高量子产率、优异的水溶性、低毒性、热稳定性、良好的可控制光致发光、极小尺寸、价格相对便宜和容易修饰等的优异特性,得到了人们广泛的重视。同时,因CDs的环境友好性,其基础研究和应用在材料、化学和其他交叉学科领域也备受欢迎。制备碳点的主要方法有微波法、弧放电、激光蚀刻和水热法等,其中水热法是一种制备CDs和掺杂CDs的经典方法,得益于速度快和以无害水作为溶剂被广泛应用。丰富的碳源及各种合成方法造成了CDs的多样性,近年来关于杂原子掺杂CDs的研究越来越多,因为这种方法可以改善CDs的化学组成和结构特性。本文主要研究掺铁碳点(CDFe)和掺铁氮碳点(CDBFe)的制备和催化扩增作用,利用CDFe/CDBFe对HAu Cl4-乙二醛/D-半乳糖纳米催化放大和适配体（Apt）对多种环境污染物的特异性识别作用,基于金纳米溶胶的表面增强拉曼散射（surface enhanced Raman scattering,SERS）/共振瑞利散射（resonance Rayleigh scattering,RRS）的定量分析,报道了一种检测Co2+、Hg2+、As3+、Pb2+、多菌灵（CBZ）和丙溴磷（PF）的分析方法。1.适配体介导掺铁碳点催化放大-金纳米溶胶SERS/RRS测定钴选定二茂铁作前驱物,以水作溶剂,用马弗炉水热法制备了高催化活性的掺铁碳点(CDFe),并对它进行了电镜、分子光谱表征。实验发现,CDFe对乙二醛/D-半乳糖还原HAu Cl4生成金纳米粒子（Au NPs）这一反应显示出了优异的催化作用,加入相应的适配体（Aptamer）后,Apt将会吸附包裹CDFe,减弱了其催化效果,也因此减少了Au NPs的生成,从而使体系的SERS和RRS信号都降低了。在往溶液中添加目标物之后,Apt将会与目标物质产生特异性结合,此时CDFe就进行了释放并恢复其催化效果,并且随着脱附碳点含量的提高使得HAu Cl4-乙二醛/D-半乳糖体系中产生的Au NPs也呈现了线性增加。生成的Au NPs拥有非常强的RRS信号和SERS活性,加入维多利亚蓝B（VBB）分子探针后在1613 cm-1处存在较强的SERS信号,该信号与目标物的浓度呈线性增加。将这一新的纳米催化放大双散射指示反应与特异性的Apt反应耦合,建立了一个适配体介导掺铁碳点纳米催化扩增-SERS/RRS分析平台,并用于样品中Co2+、Hg2+、As3+、Pb2+、CBZ和PF分析,结果满意。Co2+-CDFe-HAu Cl4-乙二醛的线性范围为1.3-13 p M,检出限分别为0.5 p M（SERS）和0.7 p M（RRS）。2.适配体介导掺铁氮碳点催化放大-金纳米溶胶SERS/RRS测定铅碳点催化放大是提高灵敏度的一条新途径,高催化活性稳定的掺铁氮碳点(CDBFe)溶胶制备及其在适配体分析中的应用尚未见研究报道。核酸适配体作为一种分子探针,由于其易于合成修饰、对靶分子的亲和力高、稳定性良好等优点,对目标物有着极高的识别能力,因此在分析检测、环境监测和临床医学诊断领域等方面都有广泛的应用前景。本文以2,2,-联吡啶-Fe2+配合物作前驱物,构建了一种简便的水热制备CDBFe的新方法,发现CDBFe对乙二醛（C2H2O2）还原HAu Cl4生成金纳米粒子（Au NP）这一指示反应具有强烈的催化作用。铅离子适配体反应介导纳米金催化反应,以生成的Au NP作为RRS光谱指示组分,建立一种快速、灵敏的CDBFe催化放大-纳米金SERS/RRS适配体检测超痕量Pb2+分析新方法。结果显示,SERS强度和Pb（II）浓度在1.3-16 p M范围内有很好的线性关系,检测限为1 p M。
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