熒光碳納米材料的合成及在光敏傳感與細(xì)胞成像中的應(yīng)用研究.pdf

1、碳類量子點(diǎn)(Carbon-based Quantum Dots， CQDs)作為一種新型的熒光碳納米材料，因其具備良好的光學(xué)特性、電學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)，能夠很好的應(yīng)用于光電設(shè)備、傳感器、生物成像及生化分析領(lǐng)域。事實(shí)上，在生物領(lǐng)域，常用傳統(tǒng)的有機(jī)染料作為標(biāo)記試劑對(duì)細(xì)胞和生物分子進(jìn)行染色或修飾標(biāo)記進(jìn)行細(xì)胞和分子鑒別與測(cè)量;而在光電設(shè)備及傳感器方面也是半導(dǎo)體量子點(diǎn)研究的更多并且更透徹。然而，這類傳統(tǒng)有機(jī)染料往往因?yàn)闊晒鈮勖獭⑸锵嗳菪圆?、易?/p>

2、分解且分解產(chǎn)物通常有毒有害、難以進(jìn)行多色同時(shí)標(biāo)記等不足限制了其在生化分析方面的應(yīng)用;而半導(dǎo)體量子點(diǎn)往往含有重金屬元素，難免阻礙了它在傳感器和光電設(shè)備方面的發(fā)展。與傳統(tǒng)有機(jī)染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)比較而言，CQDs作為一種新型熒光標(biāo)記試劑，避免了以上種種不足并且以其良好的生物相容性、高效且穩(wěn)定的熒光強(qiáng)度、窄且對(duì)稱的發(fā)射峰等優(yōu)勢(shì)引起了新的研究熱潮。
　　本文主要開展了基于熱解不同前驅(qū)體合成CQDs并研究其光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用的工作。主要內(nèi)容如下:

3、
　　(1)利用鏈霉素作為前驅(qū)體通過(guò)水熱合成方法制備得到一種氮摻雜CQDs。得到的CQDs化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、尺寸均一、細(xì)胞毒性低，并且具有較好的細(xì)胞成像能力。
　　(2)通過(guò)一步法固相熱處理谷胱甘肽制備得到氮硫共摻雜CQDs。此方法簡(jiǎn)單、綠色，合成得到的CQDs具備尺寸均一、熒光性能好且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。以此CQDs為熒光探針，可以實(shí)現(xiàn)Hg2+的高靈敏性和高選擇性檢測(cè)。
　　(3)利用過(guò)硫酸銨、葡萄糖和乙二胺作為前驅(qū)體通過(guò)熱處理

4、的方法合成得到了氮硫共摻雜CQDs。相比于空白的CQDs，這種CQDs不僅顯示了很好的熒光特性以及較高的量子產(chǎn)率，同時(shí)具有規(guī)則的形貌和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。以此氮硫共摻雜CQDs作為探針，可以實(shí)現(xiàn)甲氨蝶呤的高靈敏性和高選擇性檢測(cè)，并且可以對(duì)實(shí)際樣品中的甲氨蝶呤進(jìn)行檢測(cè)。
　　(4)通過(guò)熱解檸檬酸和硫脲混合物制備得到一種氧硫共摻雜的石墨相氮化CQDs。這種氮化CQDs顯示了很好的熒光性能，其中量子產(chǎn)率為14.5％。此外，以此CQDs為熒