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石墨相氮化碳(g-C3N4)是共轭聚合物半导体的一个重要代表,其带隙较窄,可吸收可见光,而且具有较高的化学稳定性、优异的光催化性能和良好的荧光性能。目前已成功并广泛地应用在光电子领域和催化领域,比如光催化分解水产氢、光降解有机污染物等。相比之下,其在生物传感中的应用还是较少。一般来讲,合适的碳、氮源前驱体,如氨腈、双氰胺、三聚氰胺等,在一定条件下经过化学反应均可制得大块的g-C3N4,但该过程往往需要较高的反应温度和较长的反应时间,以及繁琐冗长的后处理过程,因此,g-C3N4在制备方法上仍有很大的提升空间。本文针对目前g-C3N4制备上存在的不足,以硫脲和浓硝酸为原材料,借助微波加热一步制备出质子化的g-C3N4,反应时间大大缩短。随后通过超声剥离4h得到纳米片层状的g-C3N4(g-C3N4nanosheets),考察了其光谱性能,并将其应用于氯化血红素的传感分析。本论文具体内容如下:第一章简要综述了石墨相氮化碳的性质、制备方法、改性及其在催化、传感等领域的应用进展。第二章详细说明了一步法制备质子化氮化碳(g-C3N4)的方法并对产物进行了表征。以硫脲为前驱体,浓硝酸为辅助剂,微波加热3 min制备了 g-C3N4,后利用超声波对制备出的g-C3N4粉末进行物理剥离4 h,得到产率高达16.8%的g-C3N4 nanosheets。采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射能谱(XRD)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对产物进行表征,证实了产物具有三均三嗪结构,确实为石墨相氮化碳,且结构中有少量S存在;此外,对比剥离前后的XRD可知,剥离后g-C3N4 nanosheets的层间堆积结构减少,即形成了纳米片层结构;透射电镜(TEM)结果表明所得到的g-C3N4 nanosheets呈不规则片状结构,粒径主要集中在60-90nm。原子力显微镜(AFM)结果显示这种片状结构具有超薄的厚度,仅为3.3 nm。Zeta电位则证明制备出的g-C3N4呈正电性,即为质子化 g-C3N4。第三章系统地探讨了 g-C3N4的光学性质,并将其应用于氯化血红素的传感。g-C3N4的最大激发波长和最大发射波长分别为270 nm和380 nm,随激发波长的红移最大发射波长基本不变,但荧光强度明显下降。此外,还考察了 g-C3N4的荧光稳定性,发现在pH 1-12范围内和离子强度高达2.0 mol L-1 KCl以及氙灯照射2 h条件下,g-C3N4的荧光强度均保持相对稳定。基于氯化血红素对g-C3N4的荧光猝灭作用,建立起一种快速灵敏的氯化血红素传感分析方法,线性范围为0.5-6 μg mL-1,检出限为0.17 μg mL-1,利用本方法对药物及血清中的氯化血红素进行了分析测定和加标回收,结果均令人满意,证明该方法具有一定的实用性。