新型荧光碳点的合成及其在检测中的应用

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1、分类号：单位代码１：０１４０密级：公开学号：４０３１５４２０００？每ＬＩＡＯＮＩＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ专业学位论文ＴＨＥＳＩＳＦＯＲＰＲＯＦＥＳＳＩＯＮＡＬＭＡＳＴＥＲＤＥＧＲＥＥ论文题目：新型荧光碳点的合成及其在检测中的应用ＳｎｔｈｅｓｉｓｏｆＮｏｖｅｌＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＣａｒｂｏｎＤｏｔｓａｎｄＴｈｅｉｒｙｌｉｉｉｉ英文题目：ＡｐｐｃａｔｏｎｎＤｅｔｅｃｔｏｎ论文作者：蓝钰指导教师：宋有涛教授专业：环境工程完

2、成时间二○一八年五月：辽宁大学硕士专业学位论文新型荧光碳点的合成及其在检测中的应用SynthesisofNovelFluorescentCarbonDotsandTheirApplicationinDetection作者：蓝钰指导教师：宋有涛教授专业：环境工程专业方向：环境化学答辩日期：2018年5月二○一八年五月·中国沈阳辽宁大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加以标注的内容外，不包含其他个人或集体已经发表或撰

3、写过的研究成果，不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中进行了标注，并表示谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：ｘｎｒ年ｒ月曰Ｉ！ｉｕｑ学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的原件、复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅。本人授权辽宁大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以

4、采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同时授权中国学术期刊（光盘版）电子杂志社将本学位论文收录到《中国博士学位论文全文数据库》和《中国优秀硕士学位论文全文数据库》并通过网络向社会公众提供信息服务。学校须按照授权对学位论文进行管理，不得超越授权对学位论文进行任意处理。保密（），在年后解密适用本授权书。（保密：请在“”括号内划ｖ）授权人签名：ｆ指导教师签名：曰期：年月曰曰期：川？年ｒ月曰４摘要摘要荧光碳点作为碳纳米家族的成员，是一种小于1

5、0nm的新兴碳材料。其主要应用于分析检测与生物成像领域。碳量子点因其具有水溶性好、耐光漂白、化学性质稳定、光学性质稳定、生物相容性好、优异的光学性质、低细胞毒性、原料来源价格低廉且广泛、合成方法各异且简单易行等而优于其他传统的纳米粒子。因此，其制备和应用研究已引起广泛关注，已成为发光纳米材料领域的研究热点之一。尽管碳点在制备方法和相关应用中已被广泛报道，但最重要的缺点是荧光量子产率较低。所以找到更好的制备碳点和修饰碳点的方法至关重要。本文首先合成表面裸露的荧光碳纳米粒子，再用己二胺进行修饰，最后用

6、氨基酸进行包被。然后利用荧光光谱等几种方法对所制备的两种碳点与金属离子的检测做出研究，分析荧光猝灭或恢复机理，探究了金属离子对所制备的碳点荧光效果的影响。对本文的主要研究工作做出了以下概括：1.本文以柠檬酸做为制备碳点时所用的碳源，以水热/溶剂热合成法在聚乙二醇水溶液中合成表面裸露的荧光碳纳米粒子，同时用己二胺对所制备的表面裸露的荧光碳点进行修饰，最后在已经修饰过的碳点上再包被赖氨酸/谷胱甘肽，制备得到荧光碳点。通过改变反应物的添加量、温度和时间来确定最优合成条件，使碳点的荧光效果最强。利用TEM

7、、XRD、XPS、红外光谱和荧光光谱等对碳点进行形貌和光谱表征。2.以柠檬酸为碳源，通过溶剂热法获得了水溶性碳点，随后将得到的碳点进行修饰和包被，最后得到荧光强度好的荧光碳点。利用荧光光谱探究Cr6+离子对所制备的碳点的影响，发现该碳点通过电荷转移导致荧光猝灭且呈现良好的线性关系，利用胶质瘤（U87MG）细胞对所制备的碳点进行毒性测试，结果显示细胞的存活率均高于80%。结果表明，所制备用于检测Cr6+离子的荧光碳点可用于生产生活中。3.利用荧光光谱测得Hg2+离子对包被谷胱甘肽的碳点产生良好的猝灭

8、效果，随后加入青霉胺后，由于其中含有的巯基与Hg2+有更强的亲和性，迫使Hg2+离开碳点表面，使其荧光恢复，且恢复的荧光谱图呈现良好的线性关系，利用胶质瘤（U87MG）细胞对所制备的碳点进行毒性测试，结果显示细胞的存活率I摘要均高于80%。结果表明，所制备的荧光碳点可用于检测青霉胺的含量，并能达到去除溶液中Hg2+离子的作用，这两种碳点性能优异，有良好的水溶性和生物相容性、耐光漂白、光学性质好、化学性质稳定、光学性质稳定、低细胞毒性等特点，可望作为一种新型材料用于物质检测、生物标记