碳量子點獨特的納米結(jié)構(gòu)賦予了其優(yōu)秀的熒光特性和生物相容性,在生化傳感、成像分析及細(xì)胞靶向等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用潛力。以生物質(zhì)材料為初始碳源制備得到生物質(zhì)碳量子點,不僅可以有效地降低原材料成本,實現(xiàn)廢棄資源的高質(zhì)量循環(huán)使用,而且具有優(yōu)異的生物相容性和熒光發(fā)射穩(wěn)定性,已受到研究者的廣泛關(guān)注。然而,目前有關(guān)生物質(zhì)碳量子點的研究存在以下3個主要問題:（1）熒光量子產(chǎn)率偏低;（2）收率較低;（3）熒光發(fā)射波長局限于短波長的藍(lán)色熒光發(fā)射,不適合規(guī)�；苽洹ａ槍σ陨蠁栴},本論文試圖通過尋找高效制備方法和功能化調(diào)控微觀結(jié)構(gòu),以期達(dá)到提高生物質(zhì)碳量子點熒光特性,拓展其應(yīng)用范圍的目的。本文主要以大自然界中儲量豐富的生物質(zhì)纖維素材料為初始碳源,探索了催化燃燒法制備氮/硫雙摻雜碳量子點。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計制備了可用于金屬離子檢測的功能化碳量子點熒光智能水凝膠。最后,通過調(diào)控碳化摻雜工藝及納米化過程,成功獲得了熒光發(fā)射可調(diào)生物質(zhì)碳量子點,并實現(xiàn)了細(xì)胞多彩熒光成像。本文主要內(nèi)容包括以下三個部分:（1）提出“催化燃燒法”制備生物質(zhì)纖維素基氮/硫雙摻雜碳量子點的新方法;論文首先以生物質(zhì)纖維素材料（柳絮、雜草、秸稈、樹葉、... 

【文章來源】：東華大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 碳量子點概述
        1.2.1 碳量子點的組成與結(jié)構(gòu)
        1.2.2 碳量子點的基本光學(xué)特性
        1.2.3 生物相容性和低細(xì)胞毒性
    1.3 碳量子點的制備方法
        1.3.1 熱解碳化法
        1.3.2 微波法
        1.3.3 水熱法
        1.3.4 燃燒法
    1.4 生物質(zhì)碳量子點的研究進(jìn)展
        1.4.1 提升生物質(zhì)碳量子點量子產(chǎn)率
        1.4.2 調(diào)節(jié)生物質(zhì)碳量子點熒光發(fā)射
        1.4.3 生物質(zhì)碳量子點常見的應(yīng)用
        1.4.4 生物質(zhì)碳量子點潛在應(yīng)用開發(fā)
    1.5 本課題的提出及主要研究內(nèi)容
        1.5.1 課題的提出
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 氮/硫雙摻雜生物質(zhì)碳量子點的制備及熒光傳感應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗材料
        2.2.2 氮/硫雙摻雜生物質(zhì)碳量子點的制備
        2.2.3 測試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 N/S-CDs的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 N/S-CDs與傳統(tǒng)生物質(zhì)碳量子點的對比分析
        2.3.3 N/S預(yù)處理體系的作用機(jī)理探討及普適性研究
        2.3.4 N/S-CDs的光學(xué)特性
        2.3.5 N/S-CDs應(yīng)用于水溶液中鐵離子檢測
        2.3.6 HeLa細(xì)胞內(nèi)熒光成像及鐵離子檢測
    2.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第三章 碳量子點復(fù)合熒光水凝膠的制備及鐵離子檢測應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗材料
        3.2.2 實驗步驟
        3.2.3 測試與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 N/S-CDs的PEI功能化處理
        3.3.2 PEI-CDs的形貌及結(jié)構(gòu)分析
        3.3.3 PEI-CDs的光學(xué)特性
        3.3.4 熒光智能水凝膠的凝膠過程
        3.3.5 PEI-CDs與 MCC水凝膠之間的相互作用
        3.3.6 熒光智能水凝膠的光學(xué)特性
        3.3.7 熒光智能水凝膠應(yīng)用于水溶液中鐵離子檢測
        3.3.8 熒光智能水凝膠應(yīng)用于真實水樣中鐵離子檢測
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 生物質(zhì)碳量子點的熒光調(diào)控及細(xì)胞多彩成像
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗材料
        4.2.2 熒光可調(diào)生物質(zhì)碳量子點的制備
        4.2.3 測試與表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 生物質(zhì)纖維素材料碳化過程中微觀結(jié)構(gòu)的演變
        4.3.2 熒光可調(diào)碳量子點的光學(xué)特性
        4.3.3 熒光可調(diào)碳量子點的形貌與結(jié)構(gòu)分析
        4.3.4 熒光可調(diào)碳量子點不同熒光發(fā)射顏色的起源
        4.3.5 細(xì)胞毒性測試及細(xì)胞多彩成像
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 全文總結(jié)
攻讀博士期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]新型熒光碳量子點納米探針的制備及其生化分析應(yīng)用研究[D]. 上官璟芳.湖南大學(xué) 2017
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[5]氮摻雜碳量子點的制備及光電性能研究[D]. 江玉亮.南京大學(xué) 2016
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[8]強熒光量子點的合成、性質(zhì)及其在生物標(biāo)記方面的應(yīng)用[D]. 沈冉.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013
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碩士論文
[1]氮摻雜碳量子點的制備及其在焚光微球和Fe3+檢測中的應(yīng)用[D]. 何艷飛.中北大學(xué) 2018
[2]石墨烯—碳量子點復(fù)合材料的制備及電化學(xué)性能研究[D]. 彭澤澤.武漢科技大學(xué) 2018
[3]摻雜碳量子點的合成及其性質(zhì)研究[D]. 劉騰.南京大學(xué) 2017
[4]新型熒光碳點的制備及其應(yīng)用性能研究[D]. 陳琦.南京理工大學(xué) 2017
[5]水溶性碳量子點熒光探針的制備及其性質(zhì)研究[D]. 張景春.上海大學(xué) 2011



本文編號：3319568