碳量子點(diǎn)熒光探針的制備及其在重金屬離子分析中的應(yīng)用.pdf

1、碳量子點(diǎn)作為一種新型的熒光探針材料,具有水溶性高、化學(xué)惰性強(qiáng)、毒性小、生物相容性好、光穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),在金屬離子的識別和檢測領(lǐng)域已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。但它們存在一些問題,比如碳量子點(diǎn)的熒光強(qiáng)度不夠高或是不能很好的被修飾,不利于進(jìn)一步提高檢測的靈敏性和選擇性;碳量子點(diǎn)存在于液體中,無法實(shí)現(xiàn)回收再利用,造成成本的浪費(fèi)和環(huán)境的二次污染。針對上述問題,本論文主要從以下兩方面進(jìn)行了改進(jìn):1)選用廉價的碳源制得碳量子點(diǎn),并將其嫁接于海藻酸鈣凝膠,實(shí)現(xiàn)

2、了對碳量子點(diǎn)的固載;2)選用廉價的碳源制得碳量子點(diǎn),并將其與羅丹明B復(fù)合構(gòu)成熒光共振能量轉(zhuǎn)移體系,實(shí)現(xiàn)了低熒光強(qiáng)度碳量子點(diǎn)的多元化應(yīng)用,具體研究內(nèi)容如下:
　　1.選用廉價的碳黑作為原料,通過硝酸氧化的方式制得了碳量子點(diǎn),并用硼氫化鈉將其還原。將還原碳量子點(diǎn)嫁接到海藻酸鈣,合成了含還原碳量子點(diǎn)的海藻酸鈣薄膜熒光探針,該薄膜探針具有多孔結(jié)構(gòu)。用熒光分光光度計和紫外-可見分光光度計對探針的熒光特性以及探針與金屬離子的相互作用進(jìn)行了研究

3、。研究表明:改性后的熒光探針具有很高的熒光強(qiáng)度,可以根據(jù)探針熒光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)對 Cu2+的檢測,并通過乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的作用實(shí)現(xiàn)對銅離子的重復(fù)檢測。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),銅離子濃度在5×10-6-100×10-6 M范圍與該熒光探針的熒光猝滅強(qiáng)度呈良好的線性關(guān)系。此方法不僅實(shí)現(xiàn)對 Cu2+檢測,更實(shí)現(xiàn)對碳量子點(diǎn)的固載,該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)熒光探針材料的回收再利用。
　　2.以低成本的乙二醇作為碳源,通過簡單易行的水熱法合成了碳量子點(diǎn)。

4、該碳量子點(diǎn)粒徑均勻,且具有石墨結(jié)構(gòu)。通過研究發(fā)現(xiàn)碳量子點(diǎn)和羅丹明 B之間具有熒光共振能量轉(zhuǎn)移(FRET)效應(yīng),碳量子點(diǎn)可作為熒光供體,羅丹明B為熒光受體。同時探討了碳量子點(diǎn)、羅丹明B的濃度和pH值對FRET體系的影響,從而確定出了最佳能量轉(zhuǎn)移條件。還研究了羅丹明B修飾的碳量子點(diǎn)(RhB@CQDs)復(fù)合體系對鐵離子的選擇性和靈敏性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只有三價鐵離子可以阻礙FRET效應(yīng)并且可以猝滅激態(tài)的光生電子,從而增加熒光猝滅的效率,使RhB@C