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(shí)別和檢測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。但它們存在一些問(wèn)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(cè)的靈敏性和選擇性;碳量子點(diǎn)存在于液體中,無(wú)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(duì)上述問(wèn)題,本論文主要從以下兩方面進(jìn)行了改進(jìn):1)選用廉價(jià)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(duì)碳量子點(diǎn)的固載;2)選用廉價(jià)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?jī)?nèi)容如下:
　　1.選用廉價(jià)的碳黑作為原料,通過(guò)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(jì)和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)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(duì) Cu2+的檢測(cè),并通過(guò)乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)的作用實(shí)現(xiàn)對(duì)銅離子的重復(fù)檢測(cè)。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(duì) Cu2+檢測(cè),更實(shí)現(xiàn)對(duì)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(guò)簡(jiǎn)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(guò)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(shí)探討了碳量子點(diǎn)、羅丹明B的濃度和pH值對(duì)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(duì)鐵離子的選擇性和靈敏性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只有三價(jià)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