碳量子點和石墨烯量子點的合成及其在分析傳感中的應用
發(fā)布時間:2025-05-07 22:09
近年來,納米材料因具有穩(wěn)定的物化性能、良好的尺寸效應和制備方法多樣性等優(yōu)勢,廣泛地應用于化學、生物學和醫(yī)學等領(lǐng)域。在這些常見的納米材料中,碳量子點和石墨烯量子點由于具有水溶性較好、尺寸較小、光學性質(zhì)穩(wěn)定和低毒無污染等特點受到了越來越多的關(guān)注。目前,利用碳量子點和石墨烯量子點為探針,發(fā)展了多種簡便的方法來檢測溶液體系中的金屬離子和功能小分子。在本論文中,分別制備了熒光強度較強、性質(zhì)較為穩(wěn)定的碳量子點和石墨烯量子點,并將它們作為光學探針分別應用于光學傳感檢測,具體內(nèi)容如下:(1)采用水熱法制備了發(fā)出藍色熒光的碳量子點及使用高溫煅燒法制備了發(fā)出綠色熒光的石墨烯量子點。在合成過程中,分別對兩種量子點的制備條件進行了優(yōu)化。此外,對得到的兩種量子點分別進行了形貌尺寸表征和光譜表征。結(jié)果表明,通過水熱法制備的碳量子點和高溫煅燒法制備的石墨烯量子點均具有良好的水溶性、穩(wěn)定的光學性能、尺寸均勻且分散性好。(2)基于熒光能量共振轉(zhuǎn)移(FRET)過程,利用碳量子點與4-ASA-Fe3+絡合物構(gòu)建了用于定量檢測·OH的光學傳感器。根據(jù)文獻報道,·OH可以將4-ASA-Fe2+
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 幾種重要的納米材料
1.2.1 貴金屬納米材料
1.2.2 上轉(zhuǎn)換納米材料
1.2.3 半導體量子點
1.2.4 碳量子點和石墨烯量子點材料
1.3 碳量子點和石墨烯量子點的制備
1.3.1 化學氧化法
1.3.2 微波法
1.3.3 有機前體的熱解或碳化法
1.3.4 激光銷蝕法
1.3.5 電化學法
1.3.6 水熱法
1.4 碳量子點和石墨烯量子點的光學性質(zhì)
1.4.1 紫外-可見光學性質(zhì)
1.4.2 熒光性質(zhì)
1.5 碳量子點和石墨烯量子點的應用
1.5.1 金屬離子檢測
1.5.2 體外小分子檢測
1.5.3 生物成像
1.5.4 藥物載體
1.6 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 碳量子點和石墨烯量子點的制備及表征
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 碳量子點(CQDs)的制備
2.2.3 石墨烯量子點(GQDs)的制備
2.2.4 碳量子點和石墨烯量子點的粒徑分布及尺寸形貌測量
2.2.5 碳量子點和石墨烯量子點的光譜測量
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 碳量子點的制備條件優(yōu)化
2.3.2 碳量子點的粒徑分布及尺寸形貌表征
2.3.3 碳量子點的光譜表征
2.3.4 石墨烯量子點的制備條件優(yōu)化
2.3.5 石墨烯量子點的尺寸形貌及粒徑分布表征
2.3.6 石墨烯量子點的光譜表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于碳量子點的熒光納米探針實現(xiàn)對羥基自由基的檢測
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器與試劑
3.2.2 溶液的配制
3.2.3 羥基自由基的檢測
3.2.4 選擇性測試
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 羥基自由基的產(chǎn)生
3.3.2 碳量子點對羥基自由基的檢測原理
3.3.3選擇性實驗
3.3.4 羥基自由基的線性響應范圍及檢出限
3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯量子點對β-半乳糖苷酶活性的檢測
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 溶液的配制
4.2.3 檢測β-半乳糖酶的反應時間
4.2.4 對β-半乳糖酶活性的檢測
4.2.5 選擇性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 檢測原理
4.3.2 反應時間對檢測β-半乳糖酶活性的影響
4.3.3 選擇性實驗
4.3.4 對4-NP分子濃度檢測的線性響應范圍及檢出限
4.3.5 對β-半乳糖酶活性檢測的線性響應范圍及檢出限
4.4 本章小結(jié)
結(jié)語
參考文獻
致謝
本文編號:4043867
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 前言
1.2 幾種重要的納米材料
1.2.1 貴金屬納米材料
1.2.2 上轉(zhuǎn)換納米材料
1.2.3 半導體量子點
1.2.4 碳量子點和石墨烯量子點材料
1.3 碳量子點和石墨烯量子點的制備
1.3.1 化學氧化法
1.3.2 微波法
1.3.3 有機前體的熱解或碳化法
1.3.4 激光銷蝕法
1.3.5 電化學法
1.3.6 水熱法
1.4 碳量子點和石墨烯量子點的光學性質(zhì)
1.4.1 紫外-可見光學性質(zhì)
1.4.2 熒光性質(zhì)
1.5 碳量子點和石墨烯量子點的應用
1.5.1 金屬離子檢測
1.5.2 體外小分子檢測
1.5.3 生物成像
1.5.4 藥物載體
1.6 論文選題依據(jù)和研究內(nèi)容
1.6.1 選題依據(jù)
1.6.2 主要研究內(nèi)容
第二章 碳量子點和石墨烯量子點的制備及表征
2.1 前言
2.2 實驗部分
2.2.1 試劑與儀器
2.2.2 碳量子點(CQDs)的制備
2.2.3 石墨烯量子點(GQDs)的制備
2.2.4 碳量子點和石墨烯量子點的粒徑分布及尺寸形貌測量
2.2.5 碳量子點和石墨烯量子點的光譜測量
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 碳量子點的制備條件優(yōu)化
2.3.2 碳量子點的粒徑分布及尺寸形貌表征
2.3.3 碳量子點的光譜表征
2.3.4 石墨烯量子點的制備條件優(yōu)化
2.3.5 石墨烯量子點的尺寸形貌及粒徑分布表征
2.3.6 石墨烯量子點的光譜表征
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于碳量子點的熒光納米探針實現(xiàn)對羥基自由基的檢測
3.1 前言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗儀器與試劑
3.2.2 溶液的配制
3.2.3 羥基自由基的檢測
3.2.4 選擇性測試
3.3 實驗結(jié)果與討論
3.3.1 羥基自由基的產(chǎn)生
3.3.2 碳量子點對羥基自由基的檢測原理
3.3.3選擇性實驗
3.3.4 羥基自由基的線性響應范圍及檢出限
3.4 本章小結(jié)
第四章 石墨烯量子點對β-半乳糖苷酶活性的檢測
4.1 前言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗試劑與儀器
4.2.2 溶液的配制
4.2.3 檢測β-半乳糖酶的反應時間
4.2.4 對β-半乳糖酶活性的檢測
4.2.5 選擇性測試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 檢測原理
4.3.2 反應時間對檢測β-半乳糖酶活性的影響
4.3.3 選擇性實驗
4.3.4 對4-NP分子濃度檢測的線性響應范圍及檢出限
4.3.5 對β-半乳糖酶活性檢測的線性響應范圍及檢出限
4.4 本章小結(jié)
結(jié)語
參考文獻
致謝
本文編號:4043867
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