納米碳點(diǎn)是一種尺寸小于10 nm的新型熒光碳納米材料。由于其獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)使其在傳感和生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。目前,碳點(diǎn)的合成仍存在不足,如環(huán)境污染、條件苛刻、操作復(fù)雜等,因此發(fā)展新的碳點(diǎn)合成方法顯得尤為重要。本文主要采用電化學(xué)脈沖電位法和電化學(xué)預(yù)氧化-水熱合成法制備熒光碳點(diǎn),并基于這些熒光碳點(diǎn)(CDs)不同的性質(zhì)構(gòu)建了具有特異性及靈敏性的熒光傳感器。主要研究如下所示:1.以乙醇和鄰苯二胺為前體,采用三電極系統(tǒng)進(jìn)行電化學(xué)脈沖電位法制備具有激發(fā)獨(dú)立、溶劑化效應(yīng)的氮摻雜熒光碳點(diǎn)(N-CDs)。同時(shí)對(duì)合成的N-CDs進(jìn)行了pH、高鹽溶液及金屬離子對(duì)碳點(diǎn)熒光影響的研究。實(shí)驗(yàn)表明:該碳點(diǎn)在較寬的pH范圍及較高的鹽濃度下仍具有較高的熒光強(qiáng)度,Fe~(3+)對(duì)碳點(diǎn)具有良好的熒光淬滅效果,該碳點(diǎn)具有選擇性檢測(cè)Fe~(3+)的潛在應(yīng)用價(jià)值。2.采用電化學(xué)預(yù)氧化-水熱組合法處理檸檬酸鈉和尿素制備出N摻雜藍(lán)色熒光碳點(diǎn)。所合成的N-CDs具有窄的粒徑分布、較高的熒光強(qiáng)度。同時(shí)研究pH及高鹽溶液對(duì)碳點(diǎn)熒光的影響,探討了N-CDs對(duì)不同金屬離子的響應(yīng),實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:可以根據(jù)探針熒光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)Fe~(3+)的特異性檢測(cè),當(dāng)鐵離子濃度為0.01~0.4μM時(shí),N-CDs的熒光強(qiáng)度與鐵離子濃度存在著良好的線性關(guān)系,其檢測(cè)限達(dá)到46.6 nM,R~2=0.9981。3.通過化學(xué)偶聯(lián)反應(yīng),探究了脫落酸(ABA)抗體標(biāo)記的組合法碳點(diǎn)對(duì)ABA的響應(yīng),實(shí)驗(yàn)表明,抗體標(biāo)記后的碳點(diǎn)對(duì)植物激素ABA具有較好的選擇性及靈敏性,在0.08~1.0 ng/mL范圍內(nèi)ABA濃度與熒光強(qiáng)度有較好的線性關(guān)系,檢測(cè)限為23pg/mL,R~2=0.9942,未來有望用于植物激素領(lǐng)域。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1;O657.3
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳點(diǎn)的合成方法
        1.2.1 自上而下法
            1.2.1.1 電弧放電法
            1.2.1.2 激光消融法
            1.2.1.3 電化學(xué)合成法
        1.2.2 自下而上法
            1.2.2.1 燃燒法
            1.2.2.2 模板法
            1.2.2.3 水熱法
            1.2.2.4 有機(jī)物熱解法
            1.2.2.5 其他方法
    1.3 碳點(diǎn)的性質(zhì)
        1.3.1 碳點(diǎn)的吸收性質(zhì)
        1.3.2 碳點(diǎn)的熒光性質(zhì)
            1.3.2.1 碳點(diǎn)的熒光發(fā)光機(jī)理
            1.3.2.2 碳點(diǎn)的上轉(zhuǎn)換熒光
        1.3.3 碳點(diǎn)的光穩(wěn)定性
        1.3.4 碳點(diǎn)的毒性
        1.3.5 其他性能
    1.4 碳量子點(diǎn)的應(yīng)用
        1.4.1 生物醫(yī)學(xué)
            1.4.1.1 生物成像
            1.4.1.2 活體成像
        1.4.2 化學(xué)傳感
        1.4.3 生物傳感
        1.4.4 其他應(yīng)用
    1.5 論文構(gòu)思
第二章 一步電化學(xué)脈沖電位法合成熒光碳點(diǎn)及性能的研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
        2.2.2 乙醇碳點(diǎn)的合成
        2.2.3 乙醇碳點(diǎn)的純化
        2.2.4 樣品表征
            2.2.4.1 紫外可見光譜（UV-vis）
            2.2.4.2 熒光光譜（PL）
            2.2.4.3 傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）
            2.2.4.4 透射電子顯微鏡（TEM）
            2.2.4.5 X射線光電子能譜（XPS）
        2.2.5 碳點(diǎn)熒光強(qiáng)度影響測(cè)試
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 乙醇碳點(diǎn)合成條件優(yōu)化
        2.3.2 碳點(diǎn)的表征
            2.3.2.1 N-CDs的透射電鏡表征
            2.3.2.2 N-CDs的 XPS表征
            2.3.2.3 N-CDs的 FT-IR表征
            2.3.2.4 N-CDs的光譜表征
    2.4 對(duì)重金屬離子的響應(yīng)性能
    2.5 本章小結(jié)
第三章 電化學(xué)預(yù)氧化-水熱合成藍(lán)色熒光碳點(diǎn)用于Fe3+的檢測(cè)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品
        3.2.2 N-CDs的合成
        3.2.3 樣品的表征
        3.2.4 碳點(diǎn)熒光強(qiáng)度影響測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 N-CDs合成條件的優(yōu)化
        3.3.2 碳點(diǎn)的表征
            3.3.2.1 N-CDs的透射電鏡表征
            3.3.2.2 N-CDs的 XPS表征
            3.3.2.3 N-CDs的 FT-IR表征
            3.3.2.4 N-CDs的光譜表征
        3.3.3 N-CDs對(duì)不同金屬離子的熒光響應(yīng)
        3.3.4 N-CDs對(duì)不同濃度鐵離子的熒光響應(yīng)
        3.3.5 N-CDs對(duì)實(shí)際樣品的檢測(cè)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ABA抗體標(biāo)記的碳點(diǎn)用于植物激素ABA的靈敏檢測(cè)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
        4.2.2 N-CDs的合成
        4.2.3 ABA抗體標(biāo)記的N-CDs復(fù)合材料的制備
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 N-CDs的表征
        4.3.2 紫外-可見吸收光譜
        4.3.3 pH的優(yōu)化
        4.3.4 ABA抗體標(biāo)記的N-CDs復(fù)合材料用于ABA的靈敏檢測(cè)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)
    5.1 本文的主要結(jié)論
    5.2 本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

1 孫英祥;丁曉瑩;何志偉;趙增典;劉然升;婁湘琴;;甘蔗水熱法一步合成水溶性熒光碳點(diǎn)[J];化工新型材料;2015年02期

2 李月;代寧寧;楊尚文;魏傾鶴;齊斌;;電化學(xué)法合成熒光碳納米粒子及性能表征[J];分子科學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期

3 孫博思;趙麗嬌;任婷;鐘儒剛;;水環(huán)境中重金屬檢測(cè)方法研究進(jìn)展[J];環(huán)境科學(xué)與技術(shù);2012年07期

4 毛小嬌;鄭鵠志;隆異娟;;以碳點(diǎn)為探針熒光猝滅法測(cè)定Cu~(2+)[J];西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年09期

5 張蕾;關(guān)洪亮;何治柯;;基于量子點(diǎn)的脫落酸檢測(cè)方法研究[J];中國(guó)科學(xué):化學(xué);2010年01期

本文編號(hào)：2883696