碳點(Carbon dots,CDs)是一種尺寸極小(在10nm以下)且具有獨特?zé)晒庑再|(zhì)的碳納米材料,因具有易于制備、分散性好、耐光漂白、生物毒性小等特性而被廣泛關(guān)注,并應(yīng)用于生物成像、分析檢測、光電催化、光電材料等領(lǐng)域。研究表明,除一些碳納米材料和含碳有機試劑外,許多天然的生物質(zhì)材料也可作為制備碳點的原料,這些生物質(zhì)碳源綠色無污染、廉價易得,其富含的N、S等元素及一些活性官能團可以保留在碳點中,不僅可以得到高性能碳點,而且還同時提升了生物質(zhì)材料的應(yīng)用價值。然而,不管用何種碳源,目前得到的碳點多為尺寸不均、結(jié)構(gòu)各異的混合物,它們彼此之間的相互作用導(dǎo)致熒光量子產(chǎn)率較低,這極大的限制了碳點在諸多領(lǐng)域的應(yīng)用效果。所以,如何得到組成和結(jié)構(gòu)均一且具有較高熒光量子產(chǎn)率的碳點依然是碳點研究領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題之一。本文選擇天然生物質(zhì)材料為碳源,合成出熒光碳點,通過分離純化,有效提高了碳點的熒光量子產(chǎn)率,并進一步探討了碳點在金屬離子檢測及熒光生物探針方面的應(yīng)用。具體工作如下:1.以生物質(zhì)大蒜為碳源,用水熱法合成了一種熒光碳點,并通過透射電鏡(TEM)、紅外光譜、紫外光譜、熒光光譜、X-射線衍射等手...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1從蠟燭煙塵中分離出不同顏色的CDs以及它們的光學(xué)表征[4]

1第一章緒論1.1CDs概述碳點（CDs），也被稱為碳量子點。與傳統(tǒng)的熒光材料，如熒光有機染料、半導(dǎo)體量子點（QDs）和金屬納米顆粒/納米簇相比，CDs具有許多優(yōu)異的特性，如易于制備，成本低，分散性好，細胞毒性低，生物相容性好，無光閃爍以及耐光漂白等特征。研究者們可以很容易的通過....

圖1.2微波輔助法從氧化石墨烯納米片中制備綠色熒光的CDs[11]

3將電解質(zhì)溶液換成了堿性電解質(zhì)溶液（NaOH/乙醇）。隨后，研究人員試圖開發(fā)更簡單，更有效的合成CDs的方法，他們發(fā)現(xiàn)可以通過改變電解質(zhì)溶液的種類來合成新的CDs。例如，使用咪唑離子液體作電解質(zhì)溶液，該溶液有兩個作用，一是在陽極上作為電子受體，二是加快石墨片滲透的速度，加速剝離過....

圖1.3水熱法從牛奶中生成碳點的過程[26]

4酸[41-43]，核酸[44]，維生素[45]，和碳水化合物[46,47]等。這些碳源材料具有多樣性，所以合成出的CDs會保留原來碳源中的一些官能團，正是由于這些官能團，CDs的熒光性質(zhì)也得到了增強。圖1.3水熱法從牛奶中生成碳點的過程[26]（2）微波法。微波合成法是合成CD....

圖1.4CDs在a549細胞中成像[75]

8注入小鼠體內(nèi)，經(jīng)過24h后在膀胱中發(fā)現(xiàn)藍色和綠色CDs，在肝臟中觀察到了殘留的黃色CDs，表明藍色和綠色CDs很快就被排出而黃色CDs排空緩慢且分布范圍更廣。圖1.4CDs在a549細胞中成像[75]目前，CDs的大多數(shù)成像應(yīng)用局限于在哺乳動物細胞中進行的體外研究，少部分是關(guān)于....

本文編號：3905704