本文關(guān)鍵詞：鄰苯二胺類熒光聚合物量子點的制備及在分析檢測中的應(yīng)用

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【摘要】：熒光材料在生命科學領(lǐng)域的研究備受人們關(guān)注,如生物成像、醫(yī)學檢測、熒光標記以及生物安全性等。目前,廣泛研究的熒光材料主要包括熒光染料、半導體量子點、稀土化合物和碳基量子點。但這些熒光材料都存在一些較難克服的困難,如熒光染料生物毒性和制備成本高、石墨烯量子點量子產(chǎn)率低,現(xiàn)有的熒光分析技術(shù)也存在改善的空間。因此,發(fā)展新型的低毒、穩(wěn)定、低成本、量子產(chǎn)率高、生物兼容性好、可用于快速檢測的熒光材料具有重要的意義。而聚合物量子點熒光壽命長、發(fā)光強、發(fā)射速率快、細胞毒性低、穩(wěn)定性高、生物兼容性好使得它在熒光探針和化學傳感器領(lǐng)域受到研究者的青睞。鄰苯二胺含有更多的活性氨基和亞胺基,能夠提供更多的再修飾基團。本文以鄰苯二胺為單體,分別選用羅丹明B、半胱氨酸和間苯二胺與之聚合,制備了聚鄰苯二胺-羅丹明B共聚物量子點、鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點、鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點,并且作為熒光探針成功應(yīng)用于分析檢測中。主要包括以下三個主要內(nèi)容:1、以鄰苯二胺(oPD)和羅丹明B(RhB)為單體,過硫酸銨(APS)為氧化劑,經(jīng)過高溫水熱法合成了光致發(fā)光聚鄰苯二胺-羅丹明B共聚物量子點(Pp-RhB dots)。通過TEM、紫外、紅外和熒光光譜等對其形貌和結(jié)構(gòu)做了表征,討論了pH、光照和離子濃度對其熒光強度的影響。實驗發(fā)現(xiàn)量子點的平均粒徑大約為1.86 nm,且對NO_2~-有高的選擇性和超靈敏性,檢出限為2.0×10~(-11)M,檢測效果好于其他檢測方法。討論了Pp-RhB dots檢測NO_2~-的機理,發(fā)現(xiàn)在Pp-RhB dots形成過程中,由于在PoPD和RhB之間發(fā)生光誘導電子轉(zhuǎn)移過程,導致形成的Pp-RhB dots熒光量子產(chǎn)率較低。然而,當加入NO_2~-后,C N NO鍵的生成阻止了光誘導電子轉(zhuǎn)移過程的發(fā)生使熒光增強,量子產(chǎn)率增加。該量子點作為熒光探針成功應(yīng)用于細胞內(nèi)NO_2~-的檢測。2、以鄰苯二胺和間苯二胺(mPD)為單體,在不加任何氧化劑或者引發(fā)劑的情況下,通過一步水熱法合成鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點(OMCP)。通過TEM、紫外、紅外和熒光光譜等對OMCP進行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征,討論了pH、光照和離子濃度對其熒光強度的影響。實驗發(fā)現(xiàn)量子點的平均粒徑大約為6.45 nm,量子產(chǎn)率大約為93%。合成的量子點富含氨基基團,可以和鉻離子結(jié)合形成金屬化合物而導致聚合物熒光的猝滅。實驗發(fā)現(xiàn),OCCP對Cr~(6+)有高選擇性和敏感性,檢出限為1.0×10~(-11) M。3、以鄰苯二胺和半胱氨酸(L-Cys)為單體,過硫酸銨為氧化劑,通過一步水熱法合成了鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點(OCCP)。該OCCP的平均粒徑大約為1.9 nm,量子產(chǎn)率大約為71%,討論了pH和光照對量子點熒光強度的影響。合成的OCCP表面富含活性氨基和巰基,Hg~(2+)和硫原子和氮原子有很強的結(jié)合能力,當Hg~(2+)加入后就形成了穩(wěn)定的金屬化合物,發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移使OCCP熒光猝滅。實驗發(fā)現(xiàn)OCCP對Hg~(2+)有高的選擇性和超靈敏性,檢出限為1.0×10~(-11) M。
【關(guān)鍵詞】：熒光聚合物量子點 熒光檢測 亞硝酸根離子 鉻離子 汞離子
【學位授予單位】：西華師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O657.3
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第1章 前言11-28
• 1.1 熒光材料11-13
• 1.2 聚合物量子點的定義13-14
• 1.3 聚合物量子點的性質(zhì)14-17
• 1.3.1 聚合物量子點的尺寸14
• 1.3.2 光學性質(zhì)14-15
• 1.3.3 穩(wěn)定性15-16
• 1.3.4 生物毒性16-17
• 1.4 聚合物量子點的制備17-19
• 1.4.1 水熱法17
• 1.4.2 微乳液法17-18
• 1.4.3 再沉淀法18-19
• 1.5 聚合物量子點的應(yīng)用19-23
• 1.5.1 細胞成像19-20
• 1.5.2 生物檢測20
• 1.5.3 金屬離子檢測20-21
• 1.5.4 光電子器件21-22
• 1.5.5 pH傳感器22
• 1.5.6 溫度傳感器22-23
• 1.6 苯胺類導電聚合物概述23-26
• 1.6.1 導電聚合物23-24
• 1.6.2 苯胺類導電聚合物24-25
• 1.6.3 鄰苯二胺類導電聚合物25-26
• 1.7 本論文的研究內(nèi)容及意義26-28
• 1.7.1 本論文的研究內(nèi)容26-27
• 1.7.2 本論文的研究意義27-28
• 第2章 聚鄰苯二胺-羅丹明B共聚物量子點的光誘導電子轉(zhuǎn)移及細胞內(nèi)亞硝酸根的檢測28-45
• 2.1 引言28-29
• 2.2 實驗部分29-31
• 2.2.1 實驗試劑29
• 2.2.2 實驗儀器29-30
• 2.2.3 實驗步驟30-31
• 2.2.3.1 Pp RhB dots的制備30
• 2.2.3.2 Pp RhB dots的表征30-31
• 2.2.3.3 Pp RhB dots熒光性能的研究31
• 2.2.3.4 細胞內(nèi)NO_2~-的檢測31
• 2.2.3.5 量子產(chǎn)率的計算31
• 2.3 結(jié)果與討論31-43
• 2.3.1 Pp RhB dots的形貌表征31-32
• 2.3.2 Pp RhB dots的結(jié)構(gòu)表征32-34
• 2.3.3 Pp RhB dots的光學性質(zhì)34-35
• 2.3.4 Pp RhB dots穩(wěn)定性表征35-37
• 2.3.4.1 pH對Pp RhB dots熒光強度的影響35-36
• 2.3.4.2 光照對Pp RhB dots熒光強度的影響36-37
• 2.3.5 Pp RhB dots的選擇性分析37-39
• 2.3.6 Pp RhB dots對NO_2~-的熒光檢測39-41
• 2.3.7 Pp RhB dots對NO_2~-檢測機理41-42
• 2.3.8 細胞中NO_2~-檢測42-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 第3章 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點的合成及六價鉻離子的檢測45-56
• 3.1 引言45-46
• 3.2 實驗部分46-47
• 3.2.1 實驗試劑46
• 3.2.2 實驗儀器46
• 3.2.3 實驗步驟46-47
• 3.2.3.1 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點的合成46
• 3.2.3.2 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點的表征46-47
• 3.2.3.3 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點熒光性能的探究47
• 3.2.3.4 量子產(chǎn)率的計算47
• 3.3 結(jié)果與討論47-55
• 3.3.1 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點形貌表征47
• 3.3.2 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點結(jié)構(gòu)表征47-50
• 3.3.3 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點穩(wěn)定性分析50-51
• 3.3.3.1 pH對OMCP熒光強度的影響50
• 3.3.3.2 光照對OMCP熒光強度的影響50-51
• 3.3.3.3 鹽溶液濃度對OMCP熒光強度的影響51
• 3.3.4 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點選擇性分析51-52
• 3.3.5 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點對Cr~(6+)的熒光檢測52-54
• 3.3.6 鄰苯二胺-間苯二胺共聚物量子點檢測Cr~(6+)的機理54-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 第4章 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點的合成及汞離子的檢測56-68
• 4.1 引言56-57
• 4.2 實驗部分57-58
• 4.2.1 實驗試劑57
• 4.2.2 實驗儀器57
• 4.2.3 實驗步驟57-58
• 4.2.3.1 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點的合成57
• 4.2.3.2 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點的表征57-58
• 4.2.3.3 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點熒光性能的探究58
• 4.2.3.4 量子產(chǎn)率的計算58
• 4.3 結(jié)果與討論58-67
• 4.3.1 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點形貌表征58
• 4.3.2 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點結(jié)構(gòu)表征58-60
• 4.3.3 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點穩(wěn)定性分析60-61
• 4.3.3.1 pH對O-Cys熒光強度的影響60-61
• 4.3.3.2 光照對O-Cys熒光強度的影響61
• 4.3.4 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點選擇性分析61-62
• 4.3.5 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點對Hg~(2+)的熒光檢測62-66
• 4.3.6 鄰苯二胺-半胱氨酸共聚物量子點對Hg~(2+)檢測機理66-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 第5章 結(jié)論與展望68-70
• 5.1 結(jié)論68
• 5.2 創(chuàng)新點68-69
• 5.3 展望69-70
• 參考文獻70-82
• 致謝82-85
• 在學期間的科研情況85

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2 王富;劉春艷;;發(fā)光碳量子點的合成及應(yīng)用[J];影像科學與光化學;2011年04期

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6 ;“量子點”晶體將推動部分物理工藝的進步[J];光機電信息;2002年10期

7 徐萬幫;汪勇先;許榮輝;尹端l，

本文編號：1031860