發(fā)布時間：2017-09-09 02:04

  本文關(guān)鍵詞：碳量子點增強稀土離子熒光的研究

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【摘要】：碳量子點是一種新型的碳納米材料,它的熒光性質(zhì)穩(wěn)定,抗光漂白性強。此外碳量子點具有極其廣泛高效的光吸收譜帶。碳量子點的這些優(yōu)秀性質(zhì),近年來在生物傳感、醫(yī)學成像和發(fā)光二極管等領(lǐng)域中顯示出廣泛的應(yīng)用前景。另一方面,稀土離子具有Stokes位移大、量子產(chǎn)率高和熒光壽命長等獨特的光學性質(zhì),利用其熒光壽命長而設(shè)計的稀土熒光探針可有效地消除各種背景熒光,極大地提高檢測信噪比。但稀土離子熒光強度低,多數(shù)情況下需要加入有機配體增強熒光,導致稀土熒光探針的應(yīng)用受到限制。本論文中,我們以碳量子點和稀土離子的結(jié)合作為方向,重點研究了碳量子點對稀土離子發(fā)光的增強,以此為基礎(chǔ)設(shè)計合成了新的碳量子點增強的稀土納米材料,并且建立了新的熒光分析方法。具體內(nèi)容如下：1、碳量子點增強鋱離子的發(fā)光使用聚乙二醇為原料,通過水熱氧化反應(yīng)制備得到表面富含羥基的碳量子點。得到的碳量子點分散性好,粒徑均一,光學性質(zhì)優(yōu)秀。并以制備的碳量子點和Tb3+為原料,制備了Tb3+摻雜的碳量子點,發(fā)現(xiàn)碳量子點能夠顯著增強Tb3+的發(fā)光,碳量子點和Tb3+之間存在熒光共振能量轉(zhuǎn)移關(guān)系。我們對Tb3+熒光增強現(xiàn)象的機理進行了初步探討,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種碳量子點增強Tb3+發(fā)光檢測三磷酸腺苷的熒光分析方法。研究結(jié)果為碳量子點增強稀土離子發(fā)光的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。2、碳量子點增強光誘導電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)光誘導電子轉(zhuǎn)移(PET)效應(yīng)是常見的一種熒光傳感機制,廣泛應(yīng)用于各種熒光傳感器的設(shè)計。我們以色氨酸-吡啶二羧酸-鋱(Trp-DPA-Tb3+)與Hg2+的作用作為光誘導電子轉(zhuǎn)移的發(fā)光體系,研究了碳量子點與該體系的作用,制備了碳量子點與Trp-DPA-Tb3+的納米復(fù)合物C-dot-Trp-DPA-Tb3+,首次發(fā)現(xiàn)碳量子點能顯著增強Trp-DPA-Tb3+的PET效應(yīng),增強幅度達到了30倍。隨后我們使用碳量子點增強的C-dot-Trp-DPA-Tb3+測定Hg2+,檢測限達到了0.1 nM,超過大部分的熒光方法。這一結(jié)果對應(yīng)用碳量子點增強各種以PET為基礎(chǔ)的熒光分析具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：碳量子點 稀土離子 熒光共振能量轉(zhuǎn)移 光誘導電子轉(zhuǎn)移 熒光增強
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R318.08;TB383.1
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-35
• 1.1 納米材料11-13
• 1.2 量子點13-15
• 1.3 碳量子點15-24
• 1.3.1 碳量子點的制備方法17-18
• 1.3.2 碳量子點的光學性質(zhì)18-21
• 1.3.3 碳量子點的光學應(yīng)用21-24
• 1.4 稀土離子熒光24-33
• 1.4.1 稀土離子的熒光性質(zhì)24-25
• 1.4.2 稀土配合物的發(fā)光機理和特征25-28
• 1.4.3 稀土熒光探針的應(yīng)用28-33
• 1.5 本文研究內(nèi)容33-35
• 第二章 碳量子點-鋱納米材料的制備及性質(zhì)研究35-46
• 2.1 引言35
• 2.2 試劑與儀器35-36
• 2.3 實驗與方法36-38
• 2.3.1 C-dots的制備36-37
• 2.3.2 碳量子點-鋱納米材料的制備37
• 2.3.3 碳量子點-鋱納米材料檢測ATP37
• 2.3.4 碳量子點-鋱納米材料檢測ATP的選擇性37-38
• 2.4 結(jié)果與討論38-45
• 2.4.1 碳量子點的性質(zhì)38-40
• 2.4.2 碳量子點-鋱納米材料的性質(zhì)40-42
• 2.4.3 碳量子點-鋱納米材料檢測ATP42-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第三章 碳量子點增強光誘導電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)及超敏檢測汞離子46-63
• 3.1 引言46-47
• 3.2 試劑與儀器47-48
• 3.3 實驗與方法48-50
• 3.3.1 C-dots的制備48
• 3.3.2 Trp-DPA-Tb~(3+)的制備48
• 3.3.3 C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)的制備48
• 3.3.4 C-dots對Trp-DPA-Tb~(3+)體系PET效應(yīng)的增強48-49
• 3.3.5 C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)檢測Hg~(2+)49
• 3.3.6 C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)清除溶液中Hg~(2+)49-50
• 3.4 結(jié)果與討論50-62
• 3.4.1 C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)的性質(zhì)50-53
• 3.4.2 光誘導電子轉(zhuǎn)移(PET)體系：Trp-DPA-Tb~(3+)與Hg~(2+)的作用53-54
• 3.4.3 碳量子點增強的PET體系：C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)與Hg~(2+)的作用54-58
• 3.4.4 C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)檢測Hg~(2+)58-61
• 3.4.5 使用C-dot-Trp-DPA-Tb~(3+)去除水溶液中的Hg~(2+)61-62
• 3.5 本章小結(jié)62-63
• 參考文獻63-71
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和申請的專利71-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 ;One-step synthesis of fluorescent hydroxyls-coated carbon dots with hydrothermal reaction and its application to optical sensing of metal ions[J];Science China(Chemistry);2011年08期

2 徐海娥,閆翠娥;水溶性量子點的制備及應(yīng)用[J];化學進展;2005年05期

3 滕楓,唐愛偉,高銀浩,梁春軍,徐征,王永生;水溶膠CdSe/CdS核/殼結(jié)構(gòu)納米晶制備及光學性質(zhì)的研究[J];光譜學與光譜分析;2005年05期

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本文編號：817645