【摘要】：近年來石墨烯量子點(GQDs)作為一種新型納米材料,由于其分子尺寸、可調(diào)節(jié)的光致發(fā)光、優(yōu)良的光穩(wěn)定性、溶解性、高生物相容性、低細胞毒性等特點,引起了人們的廣泛關注。本文以GQDs為能量供體,構(gòu)建不同體系作為熒光探針應用到熒光生物成像、食品檢測、環(huán)境檢測等領域。本論文的主要內(nèi)容有:1.綜述了石墨烯量子點的性質(zhì)、合成及應用以及魚類新鮮度和鋅離子的檢測方法。2.基于石墨烯量子點與四(4-氨基苯基)卟啉(TAPP)的熒光共振能量轉(zhuǎn)移體系,制備了一種具有高特異性及靈敏度的熒光生物傳感器用于三甲胺(TMA)的定量檢測。在最優(yōu)的實驗條件下,TMA的濃度范圍在1.0×10~(-8)-1.0×10~(-3) mol/L內(nèi),TAPP和GQDs的熒光強度比值(I_(TAPP)/I_(GQDs))與TMA的濃度呈良好的線性關系,TMA的最低檢出限可以達到3.25×10~(-9) mol/L。在實際樣品檢測中,TMA的回收率為104%-112%,相對標準偏差(RSD)小于3%(n=3)。因此,該檢測方法可以用于檢測實際魚肉樣品的新鮮度,且結(jié)果令人滿意。3.GQDs改性并利用紅外光譜(FI-IR)、拉曼光譜、透射電子顯微鏡(TEM)等方法對其結(jié)構(gòu)進行表征。結(jié)果表明,GQDs呈單分散體系,具有綠色熒光和豐富的官能團。用改性的石墨烯量子點和水楊醛(SA)通過席夫堿反應制備一種新型熒光探針用于鋅離子的定量檢測。在最優(yōu)的實驗條件下,鋅離子濃度在2.67×10~(-8)-1.30×10~(-4) mol/L的范圍內(nèi),I/I_0(I指在鋅離子存在時的GQDs的熒光強度,I_0指沒有鋅離子時的GQDs的熒光強度)與Zn~(2+)濃度呈良好的線性關系,最低檢出限可以達到9.08×10~-99 mol/L。在實際樣品檢測中,鋅離子的回收率達到98%-106%,RSD為0.9%-3.2%(n=3)。因此,該檢測方法可以對實際水樣中的鋅離子進行定量檢測,且結(jié)果令人滿意。
【學位授予單位】：渤海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：X832;TS207.3;O657.3
【圖文】：

平均尺寸約為 2.5 nm，呈現(xiàn)出不依賴于激發(fā)光的光致發(fā)光行為，最大激發(fā)/發(fā)射波長為 360/450 nm。硫摻雜的 GODs 極大地改善了量子點的電子和化學性質(zhì)，可以將 S-GQD 作為傳感探針定量檢測 Ag+，該探針具有高靈敏度和高選擇性。在 0.1-130.0 mol/L 的寬線性范圍內(nèi)，最低檢測限為 30 nmol/L。簡便的制備方法和所制備的 S-GQD 的高性能為其在熒光傳感、生物成像和催化中的應用提供了很大的潛力。在 2018 年末，李娜娜等人[13]合成了一種五亞乙基六胺和組氨酸官能化的石墨烯量子點(PEHA-GQD-His)。將合成的PEHA-GQD-His作為熒光探針，利用熒光生物傳感納米平臺與分子信標雙循環(huán)擴增策略相結(jié)合，對微 RNA 分子進行檢測。結(jié)果表明，所提出的生物傳感納米平臺顯示出對微 RNA 分子的超靈敏熒光響應。隨著微 RNA-141 濃度的增加，其熒光在 1.0×10-18-1.0×10-12mol/L范圍內(nèi)成反比線性關系，檢出限為 4.3×10-19mol/L。該分析方法已成功應用于人血清中微 RNA-141 的熒光檢測。

化和相關納米領域的應用中受到限制[18]。石墨烯量子點(GQDs)是一種含單層或少層石墨烯的零維碳納米結(jié)構(gòu)，尺寸均勻，主要分布在 3-20 nm 范圍內(nèi)，由于石墨烯量子點的量子限制效應和邊緣效應，其顯示出獨特的光學和電子性質(zhì)以及物理化學性質(zhì)，基于以上特征，石墨烯量子點受到了人們極大的關注，應用于細胞成像、光伏器件、光學和電子器件等多個領域[19]。并且 GQDs 在生物成像，生物傳感和藥物/基因傳遞等各種應用領域中非常有發(fā)展前景，因此，許多研究工作致力于 GQDs 的理論預測和實驗合成。GQDs 與 GO 的分子結(jié)構(gòu)類似，不僅在核心區(qū)保留了石墨烯骨架，而且還具有含氧功能。表面氧基團的存在使得 GQDs 成為一種有效的氧化劑和氧化還原反應(ORR)催化劑。但是，它們的氧化能力和表面上的基團羥基、環(huán)氧基和羧基等較少被注意到。而 GQDs 的電子結(jié)構(gòu)可以通過突出的量子限制效應(QCE)和邊緣效應得到顯著改變，賦予它們新的物理性質(zhì)，并廣泛應用于光電子學和光子學[20-23]。

【參考文獻】

相關期刊論文 前3條

1 林新浩;張雨;王偉軍;寧丞偉;隋國超;史德友;董麗敏;;石墨烯量子點的制備與表征[J];化學與黏合;2015年01期

2 湯水粉;羅方方;錢卓真;吳成業(yè);;魚類貯藏期間鮮度指標K值變化及鮮度評價[J];食品安全質(zhì)量檢測學報;2014年12期

3 謝文菁;傅英懿;馬紅;張沫;范樓珍;;熒光石墨烯量子點制備及其在細胞成像中的應用[J];化學學報;2012年20期

本文編號：2713758