论文部分内容阅读
石墨相氮化碳量子点（g-CNQDs）在环保、新能源、药物传递、癌症理疗、传感等领域具有巨大的应用潜力。利用g-CNQDs量子产率高,生物相容性好,化学可调的优势,基于g-CNQDs的荧光探针在制备和应用方面引起研究者们的广泛关注。当前,基于g-CNQDs的荧光传感器的探索仍处在早期阶段。因此,进一步扩大基于g-CNQDs的荧光传感器的应用具有重要意义。本论文以g-CNQDs、镁铁层状双氢氧化物和红菲绕啉等材料为研究对象,利用它们的光学与结构信息,开发了几种基于g-CNQDs的荧光探针分别用于柠檬酸盐、亚硝酸盐和肝素的含量检测,并探讨了可能的检测机理。本论文研究结果概括如下:1.合成了g-CNQDs和镁铁层状双氢氧化物（Mg Fe-LDH）。g-CNQDs通过静电吸引与Mg Fe-LDH作用后,g-CNQDs的荧光被Mg Fe-LDH通过内滤效应有效猝灭。然而当存在柠檬酸盐时,柠檬酸盐会与g-CNQDs竞争并部分地嵌入到Mg Fe-LDH内层间,形成了更为稳定的复合物,导致g-CNQDs从Mg Fe-LDH的表面脱离,从而荧光恢复。根据以上发现,设计了一种新型的“打开型”荧光测定方法用于检测柠檬酸盐。该方法检测柠檬酸盐的线性范围在0.5-3.0μM和3.0-10.0μM,检测限为12.3 n M。将该方法用于人尿样中柠檬酸盐的检测,也取得了理想的结果。2.以低温固相合成法合成了绿光发射的g-CNQDs。我们发现红菲绕啉和亚铁离子形成的络合物(BPS-Fe2+)与g-CNQDs间存在内滤效应,g-CNQDs的荧光可被BPS-Fe2+猝灭。而当体系中存在亚硝酸盐时,Fe2+被亚硝酸盐氧化,无法形成BPS-Fe2+,因而g-CNQDs的荧光发射恢复。据此,可构建一种测定亚硝酸盐水平的“打开型”荧光探针。同时,伴随着亚硝酸盐浓度的增加,溶液颜色从红色过渡到无色,可实现紫外-可见光谱检测与现场可视化检测。实验结果表明该方法可用于0-62.5μM范围内亚硝酸盐的测定,具有优异的选择性。另外,该方法还可用于测定实际水样与香肠样中的亚硝酸盐。3.研究了水热法制备g-CNQDs和银纳米颗粒-氮化碳量子点复合物（Ag-g-CNQDs）的最佳条件。基于金属增强荧光（MEF）的原理,所合成的Ag-g-CNQDs能发射红色荧光并表现出激发依赖的性质,其发射峰峰值在600 nm,量子产率为21%。发现加入聚乙烯亚胺（PEI）能使Ag-g-CNQDs发生团聚,体系荧光猝灭。而进一步加入肝素后,荧光又可增强。这是因为PEI对肝素的亲和力高于Ag-g-CNQDs,Ag-g-CNQDs的团聚状态改变。因而,我们开发了一种快速、高灵敏性检测肝素的荧光方法。该方法对肝素检测的线性范围在0.025-2.5μM,检测限为8.2 n M。另外,该方法具有用于检测人血清样品中肝素的能力。