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碳量子点(CQDs),以原料丰富、制备简单越来越受到研究者们的推崇与关注,而且,其具有的强荧光性能,为其在荧光材料的设计与应用等提供了更多的可能性。另外,CQDs释放的荧光可以在水相体系中被一些电子受体、电子供体小分子所淬灭,这同样说明CQDs是性能优异的电子受体、电子供体。量子点作为零维纳米材料具有很多优良的特性,将纳米技术应用到生命科学领域可以促进生物医学快速发展。本论文研究的主要内容主要包括三个方面:一是苯硼酸修饰的氮掺杂碳量子点荧光探针的制备与葡萄糖敏感响应性能的研究,二是二硫代草酸类物质修饰的氮掺杂碳量子点的制备及其光催化降解释放CS2性能的研究,三是氮掺杂碳量子点修饰电极电化学检测多巴胺的研究。首先,以胶原蛋白为原料,通过水热合成反应制备氮掺杂的碳量子点(NCQDs),通过动态光散射(DLS)、紫外-可见光谱(UV-vis)、荧光光谱(FL)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、时间分辨光谱(TRS)等仪器分析发现,通过简单、绿色的水热合成方法,能够制备出在水相环境中具有均一、稳定结构的纳米颗粒,其尺寸为7.4 nm,紫外吸收峰位于320 nm,荧光激发峰位于405 nm,量子产率为2.9%,荧光寿命为2.50 ns。通过对APBA-NCQDs葡萄糖敏感响应性荧光探针的分析发现,APBA-NCQDs荧光探针能够检测出水相环境中浓度在1-14 mM范围内的葡萄糖,且相对其他糖类,其对葡萄糖有显著的响应性,并对其机理进行分析。有望应用于未来人体内血糖的检测及糖尿病的诊断通过对具备光催化降解释放CS2性能的DTO-NCQDs/tBuDTO-NCQDs的分析发现,DTO-NCQDs/tBuDTO-NCQDs体系光催化降解产生CS2的性能与O2无关,且不受任何气体的影响;光催化降解过程既是一个电子转移过程,也是一个能量转移过程。通过对NCQDs/GCE修饰电极的表征,结果表明由于NCQDs表面的富集效应,NCQDs修饰的电极相较于空载的玻碳电极而言具有更高的电化学响应性;另外,NCQDs/GCE对多巴胺(DA)的检测范围比较宽,为0-10-3M,且当信噪比为3的时候,其检测限低至1.0×10-9M;且抗坏血酸、尿酸对NCQDs/GCE检测DA不存在干扰,NCQDs/GCE对DA具有选择敏感性。另外,NCQDs/GCE具有良好的稳定性以及检测DA的响应再生性,且Na+、Mg2+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO42-等常见离子对NCQDs/GCE检测DA并无干扰作用。