基于水熱法制備的高熒光碳量子點(diǎn)及其應(yīng)用.pdf

1、碳量子點(diǎn)作為一種新型熒光材料，由于具有獨(dú)特的光學(xué)特性、良好的生物兼容性、低的細(xì)胞毒性而備受關(guān)注，其在光電器件、分析檢測(cè)以及細(xì)胞成像等方面有著重要的應(yīng)用。然而，目前在碳量子點(diǎn)的研究過程中，也存在著一些不足。首先是碳量子點(diǎn)在合成方面普遍存在著熒光量子產(chǎn)率較低的缺陷，因而在諸如生物成像領(lǐng)域的應(yīng)用受到了很大的限制。其次是碳量子點(diǎn)作為熒光探針在分析檢測(cè)方面的應(yīng)用還有其發(fā)展的空間，檢測(cè)的選擇性和靈敏性也有待提高。最后是碳量子點(diǎn)的光致發(fā)光方面，盡管有

2、著良好的光學(xué)特性，但其熒光強(qiáng)度仍然遜色于半導(dǎo)體量子點(diǎn)，仍需要進(jìn)一步的研究。針對(duì)上述提及的碳量子點(diǎn)這些方面，本論文做了進(jìn)一步地推進(jìn)。本文主要圍繞碳量子點(diǎn)的制備、應(yīng)用及其熒光增強(qiáng)等方面來開展相關(guān)研究，具體的研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)以檸檬酸和三羥甲基氨基甲烷為原料，采用水熱法一步合成了藍(lán)色高熒光的碳量子點(diǎn)。通過改變反應(yīng)條件對(duì)碳量子點(diǎn)的合成進(jìn)行了優(yōu)化，獲得了量子產(chǎn)率高達(dá)52.8％的碳量子點(diǎn)。通過研究不同pH值對(duì)碳量子點(diǎn)熒光強(qiáng)度的影響，獲

3、得pH在7時(shí)碳量子點(diǎn)熒光最強(qiáng)的結(jié)論。通過研究碳量子點(diǎn)在不同的離子強(qiáng)度以及不同的溶劑條件下的熒光變化情況，結(jié)果表明不同的離子強(qiáng)度對(duì)碳量子點(diǎn)熒光的影響不大，而不同的溶劑則對(duì)其表現(xiàn)出一定的熒光淬滅效應(yīng)。
　　(2)以不同類型的陽(yáng)離子作為對(duì)照，討論了離子對(duì)碳量子點(diǎn)的熒光淬滅效應(yīng)，結(jié)果表明鐵離子對(duì)碳量子點(diǎn)的熒光有較強(qiáng)的淬滅效果。通過進(jìn)一步研究不同濃度的鐵離子對(duì)碳量子點(diǎn)熒光的淬滅效果，發(fā)現(xiàn)鐵離子濃度在0-50μM范圍內(nèi)的淬滅趨勢(shì)擁著較高的線性

4、相關(guān)系數(shù)（R2為0.997）。
　　(3)對(duì)合成的碳量子點(diǎn)進(jìn)行細(xì)胞成像應(yīng)用。利用MTT法測(cè)定了碳量子點(diǎn)的細(xì)胞毒性，在獲得較低細(xì)胞毒性的情況下將其與人乳腺癌細(xì)胞一起培育。通過激光共聚焦顯微鏡在不同的激發(fā)波長(zhǎng)下觀察碳量子點(diǎn)標(biāo)記細(xì)胞后的情況，獲得了較好的熒光細(xì)胞成像特性，實(shí)驗(yàn)表明該碳量子點(diǎn)可作為熒光標(biāo)記物用于生物成像。
　　(4)以硝酸銀作為前驅(qū)體，抗壞血酸、檸檬酸三鈉為還原劑，正硅酸乙酯為包覆劑制備了二氧化硅包覆的銀納米顆粒。根