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在过去的十年中,由于荧光碳点良好的抗光漂白,低毒和无光闪烁等特点及其在光致发光(PL)和电致发光(ECL)领域的众多应用,碳点在荧光纳米材料家族中已经引起了人们越来越多的关注。目前碳点作为新兴类荧光材料的代表,在生物医药和电子光学等领域有着潜在广阔的应用前景。本文分四章,围绕新型功能化碳点的合成表征及其在重金属离子分析中的应用展开工作。论文首先综述了碳点的各种合成方法及其发光性能,以及在体内和体外的生物成像、光声成像、光动力疗法和靶向给药等应用。基于碳点的光致发光、电致发光性能,可应用于构建光电传感器件;基于以上论述,提出了本文的立题思路、研究方法与研究目标。通过简化合成步骤和调整合成时间,快速简便地合成出了性能更优异的碳点。考察了不同实验条件包括柠檬酸与聚乙烯亚胺比例,溶液p H值,碳点浓度,反应时间等对合成碳点的影响,得到了最优合成条件。所合成碳点在紫外灯下亮度明显增强,荧光量子产率可以得到大幅度提高。碳点电镜表征结果表明,所合成的碳点分散性好,粒径均匀。红外光谱图表明,碳点表面含有大量的胺基,可用于离子的检测。基于碳点与汞离子的相互作用,建立了荧光猝灭检测汞离子的新方法。Hg2+浓度在1.0×10-5~1.0×10-3mol/L内与碳点荧光强度成良好的线性关系。线性方程为y=0.00573x-0.00154,相关系数为0.9968;检测限为(3σ)为8.8×10-6mol/L。对猝灭体系碳点-Hg2+的发光机理进行了探讨。以碳糊电极为工作电级,以Ag/Ag Cl电极为参比电级,铂电极为对电级,考察了以表面胺基化碳点作为Ru(bpy)32+共反应剂的电致化学发光性能。结果表明,在优化条件下表面胺基化碳点可以作为Ru(bpy)32+阳极电致化学发光的共反应剂,具有良好的电致化学发光性能。利用Hg2+对该发光体系的抑制作用,可以选择性测定环境水样中的Hg2+。汞离子浓度在3.0×10-6~1.0×10-2mol/L范围内呈线性关系,其线性回归方程为:I=18.014×106c-31.78,相关系数为0.9963;检测限为(3σ)为5.2×10-7mol/L。