摘要: 碳点(CDs)是一种尺寸小于10nm，高度单分散的新兴荧光纳米材料。具有强的化学稳定性，可调光致发光和优异的生物安全性。基于上述优异的性质，CDs在药物载体，传感，生物成像和催化等方面具有潜在的应用。一般而言，CDs的制备方法包括“自上而下”和“自... 展开 碳点(CDs)是一种尺寸小于10nm，高度单分散的新兴荧光纳米材料。具有强的化学稳定性，可调光致发光和优异的生物安全性。基于上述优异的性质，CDs在药物载体，传感，生物成像和催化等方面具有潜在的应用。一般而言，CDs的制备方法包括“自上而下”和“自下而上”两种。前者主要是电化学合成，激光烧蚀，放电合成和直接碳化。后者主要包括热解，微波辅助，湿氧化和水热合成。 第一章：简要综述了CDs及其CDs的合成方法，光学性质，改进光学性能的方法以及CDs的应用。并对选题背景及主要研究内容进行了阐述。 第二章：以乙二胺四乙酸和丙烯酰胺为反应前驱体，采用一步热解法制备出蓝色荧光氮掺杂碳点(N-CDs)。通过透射电镜(TEM)、红外(FT-IR)、紫外(UV-vis)和荧光(FL)等手段对N-CDs的表面形貌，表面官能团，光学性质等进行表征。该N-CDs具有小尺寸，低毒性，生物相容性和可调光致发光。基于内滤效应，苦味酸(PA)可以有效地猝灭N-CDs的荧光。在0.1-30μM范围内，N-CDs的荧光强度与PA的浓度具有良好的线性关系，检出限为46nM。该方法已成功应用于汾河水样中PA的分析测定。 第三章：以邻苯二胺和双氰胺为反应前驱体，采用一步水热法制备出黄色荧光N-CDs。通过TEM、FT-IR、拉曼(Raman)、X射线光电子能谱(XPS)、UV-vis和FL等手段对N-CDs的表面形貌，表面官能团，光学性质等进行表征。该N-CDs为均匀分散的球形纳米颗粒，具有良好的溶解性，优异的光致发光和耐光漂白性。在0.1-39μM浓度范围内,N-CDs的荧光强度被4-硝基苯酚(4-NP)线性猝灭，基于这种现象，建立了一种新的检测4-NP的方法，并用于实际样品分析。方法检出限为50nM。该N-CDs由于其毒性低，尺寸小和生物相容性好而被进一步应用于卵囊藻的生物成像。 第四章：以邻苯二胺和尿素为原料，采用一步水热法制备出黄色荧光N-CDs。通过TEM、FT-IR、XPS、UV-vis和FL等手段对N-CDs的表面形貌，表面官能团，光学性质等进行表征。该N-CDs具有低毒性，高生物相容性，耐光漂白性和丰富的官能团。基于形成稳定的没有荧光的基态复合物，N-CDs的荧光可被Co(II)有效猝灭。在0.1-30μM范围内，N-CDs的荧光强度被Co(II)线性猝灭。检出限达52nM。该方法已应用于实际样品中Co(II)的分析。此外，该N-CDs也用作斑马鱼体内生物成像的染色探针。 本论文，使用了便宜，易得，低毒的原料，通过绿色合成工艺，得到了三种功能性荧光CDs，实现了对水样中PA、4-NP和Co(II)含量的测定。同时，由于制得的CDs毒性低，尺寸小和生物相容性好而被进一步用于生物成像，具有潜在的应用价值。 收起