论文部分内容阅读
碳量子点（CQDs）因其原料丰富多样,制备简单,低毒性和独特的光学性能等特点已被广泛地应用于电子、催化、生物成像及传感等领域。单纯的CQDs荧光量子产率比较低,这在一定程度上限制了CQDs的应用。本文研究了碳量子的制备及其传感应用,主要工作如下:第一部分:以乙二胺为氮源,乙酰水杨酸为碳源,用水热合成法合成了水溶性良好的蓝色荧光氮掺杂碳量子点（N-CQDs）。通过透射显微镜可清楚的观察到,N-CQDs具有间隙分明的晶格。考察了乙二胺用量、外界温度、溶液pH、NaCl浓度和紫外灯照射时间对N-CQDs荧光的强度的影响,并对N-CQDs的光学性质（紫外,荧光）进行分析。所制备的N-CQDs荧光发射不依激发,经拟合N-CQDs的荧光寿命为4.47 ns。将N-CQDs应用于Co2+检测,在120μM范围内,F/F0值与钴离子浓度具有良好的线性关系,检出限为0.32μM。第二部分:以金属有机框材料ZIF-8为载体,通过一步合成法将CQDs和姜黄素（CCM）包埋起来,得到可进行比率荧光检测次氯酸的复合物CCM&CQDs@ZIF-8。由于限域效应,姜黄素与碳量子点的距离缩短,使得复合物CCM&CQDs@ZIF-8内部发生共振能量转移。本文通过研究了CQDs、CCM加入量对复合物CCM&CQDs@ZIF-8荧光的影响和供体荧光寿命变化来证明CCM&CQDs@ZIF-8内部存在荧光共振能量转移。次氯酸能猝灭姜黄素橙色荧光,而在一定浓度范围内次氯酸对CQDs荧光强度并没有影响从而构建了一个比率荧光传感用于检测次氯酸。次氯酸浓度为120μM时,CCM&CQDs@ZIF-8的F412/F585值与次氯酸浓度呈现良好的线性关系,检出限为0.25μM。第三部分:以碳量子点为载体,通过三价铁离子对其进行修饰,获得了具有过氧化物酶活性的复合材料Fe-CQDs。在此基础上,结合3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）显色实验对Fe-CQDs的催化活性进行了研究,并对催化条件进行了优化。研究发现,游离的铁离子具有微弱的催化活性,与CQDs结合得到的Fe-CQDs的催化活性远大于同等浓度游离铁离子的催化活性。CQDs不仅起到了载体的作用,还促进了Fe-CQDs内部的催化活性。以Fe-CQDs为催化剂,对葡萄糖进行了检测,当葡萄糖浓度为20100μM时,oxTMB在652 nm处的吸光度与葡萄糖浓度线性关系良好,检出限为4.33μΜ。