N,P-CDs用于Al3+和pH的检测及在细胞成像中的应用

文章以对苯二胺、磷酸、乙二胺分别为碳源、磷和氮源,用微波法快速合成氮、磷共掺杂绿色荧光碳点(N,P co-doped carbon dots,N,P-CDs)。通过透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)、X-射线光电子能谱(X-ray Photo-electronic Spectroscopy,XPS)、荧光光谱和紫外-可见(Ultraviolet Visible,UV-Vis)吸收光谱等对该N,P-CDs的结构和性能进行了表征。所制备的N,P-CDs具有良好的稳定性,最大激发和发射波长分别为413 nm和513 nm,且该N,P-CDs具有激发波长独立性。基于Al³⁺有效猝灭所制备N,P-CDs的荧光,建立了检测Al³⁺的新荧光方法,其线性范围为73.0μmol/L～120.0μmol/L,检测限为21.03μmol/L (S/N=3)。用于实际水样中Al³⁺的检测,其回收率为95.0%～102.5%。同时考察了不同pH值下该N,P-CDs的荧光性质。结果表明,此探针还可用...     

绿色荧光碳点的合成及其在铁离子检测中的应用

以还原型谷胱甘肽为碳源，丙烯酸异辛酯为溶剂通过溶剂热法制备了具有绿色荧光发射的氮硫共掺杂碳点(G-CDs)。所制备的碳点在水中分散性良好，尺寸为(5.17±0.23)nm。在398 nm的激发波长下，其发射波长为517 nm,荧光量子产率为13.2%,且具有激发独立性。因为Fe³⁺与G-CDs之间存在特异性内滤效应和电子转移，可以有效淬灭G-CDs的荧光。基于此类性能，我们开发了一种新的Fe³⁺荧光检测方法，线性范围为20～80μmol/L,检测限为8.16μmol/L。在实际样品检测中，G-CDs具有良好的灵敏度，在荧光探针领域具有应用潜力。     

蜈蚣草的组织培养快繁及拮抗重金属Cr6+胁迫的生理机制探究

为探究重金属超富集植物蜈蚣草治理、修复土壤重金属铬(chromium, Cr)污染的能力，在建立高效蜈蚣草组培再生体系基础上，通过在培养基中添加不同浓度重铬酸钾(K₂CrO₄,Cr⁶⁺),检测被处理羽叶中色素含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性等生理生化指标.结果表明：以成熟孢子为外植体，经过适宜的培养基和条件培养，最短可在3～4个月内获得大量的蜈蚣草组培苗.随着培养基中施加的Cr⁶⁺浓度提高及胁迫时间的延长，羽叶中叶绿素、类胡萝卜素及丙二醛(malondialdehyde, MDA)质量浓度呈现“上升→下降→上升”的波动趋势；低浓度Cr⁶⁺胁迫处理后，蜈蚣草羽叶中SOD和过氧化物酶(peroxidase, POD)活性则呈现先下降后上升的趋势；当Cr⁶⁺胁迫浓度超过1.0 mmol/L时，蜈蚣草羽叶在6 d内由绿色逐渐转变为褐色，并发生萎蔫，叶绿素等生理指标也较对照差异显著，表明蜈蚣草对Cr⁶⁺     

氮掺杂碳量子点的制备及其在Fe3+检测方面的应用

采用微波直接碳化法制备具有蓝色荧光(λ_em=430 nm)的氮掺杂碳量子点(N-CDs),简称碳点。透射电镜检测表明,所获得的碳点为尺寸均一的类球状颗粒,平均粒径为5.1 nm±0.2 nm。应用红外光谱、X-射线光电子能谱等手段对其进行表征,结果显示,碳点表面有丰富的羟基、羧酸等含氧基团以及氨基等含氮基团,因此具有优良的水溶性与分散性。紫外-可见光光谱及荧光光谱分析结果表明,该碳点水溶液具有激发波长依赖性和荧光稳定性强等光学特性,其最佳激发波长λ_ex=260 nm,最佳发射波长λ_em=430 nm。该碳点与Fe³⁺相互作用具有显著的荧光猝灭效应。不同浓度的Fe³⁺对荧光强度的影响显示,在200～500μmol/L范围内,猝灭效果呈线性关系,其检测限域为21.2μmol/L。其猝灭机理是由于Fe³⁺的存在导致非荧光络合物的形成,从而导致荧光猝灭。该碳点具备较好的光学性质,并能够灵敏检测低浓度的Fe³⁺。     

用于高锰酸根非标记检测的黄光碳点的制备及其性能研究

文章使用番红花红T和聚乙烯亚胺为前驱体，采用一步水热法，成功制备了发黄光的碳点(Y-CDs)，之后使用了不同方法对Y-CDs进行了光学表征。实验结果显示，Y-CDs是单分散排列、粒径约为1.78 nm近球形粒子，最大激发和发射波长为438 nm和554 nm，光稳定性好，具有激发波长独立性。高锰酸根可以使Y-CDs的荧光发生淬灭，根据荧光寿命检测结果，淬灭机理为内滤效应。Y-CDs的荧光猝灭与高锰酸根的浓度相关(R²=0.995 3)，二者间存在线性关系，检出限为0.63μmol/L，线性范围为2.5μmol/L～125μmol/L。同时，由于Y-CDs毒性低，生物相容性好，可用于Hela细胞中高锰酸根的检测。     

一种用于次氯酸根检测的螺二芴类双光子荧光探针的合成及性能研究

设计并合成了一种用于次氯酸根(ClO^-)检测的螺二芴类双光子荧光探针.加入50μmol·L^-1ClO^-后,可以裸眼观察到探针溶液颜色从黄色变为无色,在波长365 nm的紫外光照射下荧光明显增强(10倍).在物质的量浓度为0～20μmol·L^-1范围内,荧光强度(Y)与ClO-物质的量浓度(X)存在较好的线性相关性,其拟合方程为：Y=7.142 41X+65.675 57.根据3σ/k准则,计算出检测限为2μmol·L^-1,表明探针对ClO^-有很好的灵敏性.该探针对ClO^-的荧光响应不受其他干扰物存在的影响,对ClO^-有很好的选择性.探针的荧光响应在广泛的pH范围内表现稳定,适宜在pH值为6～9对ClO^-的检测.用Z-扫描技术,测得探针的双光子吸收截面为300 GM.实验结果表明：该探针对环境和生物中ClO^-的检测具有很好的应用前景.     

智能手机辅助铜纳米团簇比率荧光探针检测四环素

稀土离子Eu³⁺结合EW-Cu NCs设计双发射荧光探针,由于四环素(Tc)与EW-Cu NCs之间的内滤效应,EW-Cu NCs的荧光被猝灭,同时Tc与Eu³⁺之间的天线效应(AEE)使得Eu³⁺的荧光得到增强,基于此,通过探针的荧光双响应模式对Tc进行定量检测,在0.25～72.50μmol/L浓度范围内,对Tc的响应有良好的线性关系,检测限为80 nmol/L.同时根据检测过程中溶液荧光颜色的变化(由绿到红),利用智能手机进行比色法分析,颜色信号比值R/B与Tc浓度在2.5～45.0μmol/L范围内有良好的线性关系.该方法成功用于实际样品牛奶中Tc的检测,并获得满意的回收率,表明EW-Cu NCs具有较高的实际应用价值.     

源于菊花的碳量子点的制备及其对Fe3+的检测

文章以常见中药材菊花作为生物质原料,通过热解炭化、超声透析等方法制备纯化,冷冻干燥得到固态碳量子点(carbon quantum dots, CQDs),利用透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer, FTIR)、拉曼光谱仪、紫外-可见吸收光谱仪(UV-vis)和荧光光谱仪对其进行表征。结果表明：制备得到的碳量子点水溶性好,发出蓝色荧光;由于C=C的π→π*跃迁,在205 nm左右处有一较弱的吸收峰;存在激发波长依赖性,最大激发波长约为370 nm,最佳发射波长约为460 nm;颗粒呈圆形,平均尺寸为3～5 nm。分析各种金属离子对其荧光强度的猝灭影响,发现低浓度下Fe³⁺导致碳量子点荧光猝灭的线性关系,检测范围为0～7.5×10^-5 mol/L和0～5.0×10^-4 mol/L,检测限为1×10^-5 mol/L。     

改性玉米芯及其对废水中Cr6+的吸附研究

选取玉米芯作为吸附剂,对废水中Cr⁶⁺进行吸附研究,因玉米芯本身吸附效果不佳,故对其进行改性。经H₃PO₄、NaOH、NaNO₂溶液改性后的玉米芯可以使其孔隙扩展、比表面积变大,能够较高效地去除废水中Cr⁶⁺。实验结果表明：当模拟废水中Cr⁶⁺初始浓度为20 mg/L、体积为50.00 mL时,玉米芯经NaOH溶液改性后,投加量为0.040 g,pH为5.00,吸附时间为20 min时,吸附效果最佳,废水中Cr⁶⁺的去除率为96.83%。此时,改性后玉米芯吸附Cr⁶⁺的过程与Freundlich吸附等温模型和准二级动力学模型拟合度较高。     

改性玉米芯及其对废水中Cr6+的吸附研究

选取玉米芯作为吸附剂,对废水中Cr⁶⁺进行吸附研究,因玉米芯本身吸附效果不佳,故对其进行改性。经H₃PO₄、NaOH、NaNO₂溶液改性后的玉米芯可以使其孔隙扩展、比表面积变大,能够较高效地去除废水中Cr⁶⁺。实验结果表明：当模拟废水中Cr⁶⁺初始浓度为20 mg/L、体积为50.00 mL时,玉米芯经NaOH溶液改性后,投加量为0.040 g,pH为5.00,吸附时间为20 min时,吸附效果最佳,废水中Cr⁶⁺的去除率为96.83%。此时,改性后玉米芯吸附Cr⁶⁺的过程与Freundlich吸附等温模型和准二级动力学模型拟合度较高。     

茜素红“开关式”荧光探针测定水中微量铜

当pH=5.2时茜素红与过量的Al³⁺反应生成发射橙黄色荧光的络合物,该络合物的最佳激发和发射波长分别为469 nm和585 nm,Cu²⁺能够使茜素红-铝体系荧光猝灭,且荧光猝灭程度与Cu²⁺的浓度在一定范围内呈线性关系,据此建立了一种灵敏的“开关式”测定Cu²⁺的方法.探究了茜素红-铝-铜体系的最佳用量比、反应温度、反应时间、pH、缓冲溶液等因素对反应体系的影响.结果表明:测定Cu²⁺的工作曲线为 ΔF=19.7c+101.2,R²=0.999 5,线性为0.2~30 μmol/L,检出限0.022 μmol/L.该方法准确度高,灵敏度高,选择性好,可用于水中微量铜的检测.     

基于NBD胺硫解反应的硫化氢荧光探针

文章通过NBD哌嗪衍生物和对硝基苯甲酸的缩合反应制备了一种新型荧光探针，(4-(7-硝基苯并[c][1,2,5]恶二唑-4-基)哌嗪-1-基)(4-硝基苯基)甲酮(NA-NBD)。采用紫外可见分光光度法和荧光光谱法研究了该探针对硫化氢(H2S)的识别性能。结果表明，NA-NBD本身在560 nm处发射黄绿色荧光，加入Na₂S后，探针发生特异性C―N键裂解反应，释放出NBD巯基衍生物，NBD巯基衍生物几乎不发荧光。同时，溶液颜色由浅黄色变为粉红色，适合裸眼观察。NA-NBD对H₂S的线性响应范围为0～50μmol/L，检出限可达3.07μmol/L。此外，该探针具有良好的细胞膜通透性，成功应用于活细胞内H₂S的高灵敏检测。     

铁屑微电解法处理电解锰生产废水

用废铁屑为原料对电解锰生产废水进行处理，考察了铁屑用量、反应时间和废水pH值对Cr⁶⁺，Mn²⁺去除率的影响.实验结果表明，在铁屑用量为15%，废水pH值为4，常温下反应120 min的条件下，Cr⁶⁺，Mn²⁺的去除率在99.7%以上，总铬去除率达99.2%.同时，将实验结果用于工厂废水处理运行，效果良好，Cr⁶⁺的去除率为99.45%，Mn²⁺的去除率为95.53%.     

基于Ti3C2量子点@罗丹明B荧光探针对Cr(Ⅵ)的传感检测研究

采用刻蚀和水热法合成了碳化钛量子点(Ti₃C₂ QDs)，该量子点与罗丹明B(RhB)之间由于静电作用产生荧光共振能量转移(FRET)形成荧光探针，Cr(Ⅵ)的内滤效应(IFE)导致探针荧光猝灭，构建了一种“开-关”型荧光探针用于Cr(Ⅵ)的传感检测.在优化实验条件下，该荧光探针对Cr(Ⅵ)的线性响应范围为0.05～500μmol/L，检出限为0.014μmol/L (S/N=3).构建的荧光探针具有制备简单、稳定性和选择性好，对Cr(Ⅵ)的检测灵敏度高等特点，对环境水样中Cr(Ⅵ)测定的回收率为94.3%～104.0%.研究为水体中重金属离子Cr(Ⅵ)的快速和准确测定提供了一种新方法.     

崇明东滩湿地土壤中Cr3+、Pb2+和Cd2+对 硝酸还原酶的Hormesis效应

为揭示典型滨海湿地土壤中重金属对土壤酶的低剂量兴奋效应(Hormesis),以崇明东滩湿地为对象,采集土壤样品,分别添加不同剂量的Cr³⁺(0、0.5、5.0、50.0、500.0、5 000.0 mg/kg)、Pb²⁺(0、10、30、50、100、300、500 mg/kg)以及Cd²⁺(0、0.1、1.0、5.0、10.0、100.0 mg/kg),观测土壤硝酸还原酶(NR)活性随时间(0、6、12、24、48、72、120 h)的变化特征。结果表明:与对照(重金属添加量0 mg/kg)相比较,低剂量Cr³⁺(0.5～5.0 mg/kg)、Pb²⁺(10.0 mg/kg)和Cd²⁺(0.1 mg/kg)均使NR活性显著升高(P<0.05),剂量效应曲线表现出明显的倒“U”形。这表明,Cr³⁺、Pb²⁺和Cd²⁺与湿地土壤NR活性之间存在Hormesis剂量效应关系。刺激效应出现的时间分别为培养后的6～72 h(Cr³⁺)、24～120 h(Pb²⁺)和6～48 h(Cd²⁺),幅度变化在56.4%～107.4%之间。因此,低剂量重金属对NR活性的刺激作用可能进一步影响湿地土壤硝态氮的还原过程,建议对崇明东滩湿地土壤中低微量重金属的环境影响进行系统评估。     

一种用于过氧亚硝酸根检测的长波长发射比率荧光探针

过氧亚硝酸根(ONOO^-)作为一种内源性的活性氧化物(ROS)和活性氮化物(RNS)，在多种生理和病理过程中发挥至关重要的作用。文章基于氧杂蒽结构设计合成了一种长波长发射的比率荧光探针DHX-BE。采用紫外可见吸收光谱法和荧光光谱法研究了DHX-BE对ONOO^-的特异性识别。结果表明，DHX-BE在658 nm处表现出深红色荧光发射，当加入ONOO^-时，该红色荧光逐渐降低，并在554 nm处产生绿色发射峰，荧光发射位移高达104 nm。同时，DHX-BE的荧光强度比值(F_{554 nm}/F_{658 nm})与ONOO^-浓度呈现良好的线性关系，线性范围为0μmol/L～10μmol/L，检出限为20.4 nmol/L。此外，DHX-BE对ONOO^-具有响应速度快(5 min)、选择性好和光稳定性强等优点。高分辨质谱分析表明DHX-BE对ONOO^-的响应机理为苯硼酸酯的氧化水解和碳碳双键的氧化裂解。     

基于萘-咟啶鎓受体分子的合成及其对F-的特性识别

设计合成了基于萘-咟啶鎓的受体分子1,通过紫外-可见光谱、荧光光谱研究了受体分子1对9种常见的阴离子(F^-、 Cl^-、 Br^-、 I^-、 CH₃COO^-、 HSO^-₄、 H₂PO^-₄、 ClO^-₄、 NO^-₃)的识别性能.结果发现,受体分子1可选择性的识别F^-.在紫外-可见光谱中,当加入F^-时,受体分子1的溶液由黄色变为无色,可实现裸眼识别,Job^-曲线表明受体分子1和F^-形成了1∶1型氢键络合物,结合常数为(3.05±0.15)×10³ L/mol. 在荧光光谱中,加入F^-后,受体分子1在403 nm处产生强的荧光发射峰,由无荧光变为深蓝色荧光,即具有荧光开启(turn-on)功效,受体分子1检测F^-的线性为1.0×10^-6~3.0×10^-5 mol/L,最低检测限为8.5×10^-6 mol/L. 核磁滴定实验表明受体分子1通过咟啶环上的C(2)-H与F^-之间形成了较强的氢键作用力,而过量F^-的加入会引起受体分子的去质子化.     

高浓度含铬(Ⅵ)污染物的微生物培养条件及解毒特性

环境污染物的生物降解具有高效、低成本等优势,但高浓度六价铬污染物对微生物有抑制作用.探讨了微生物解毒六价铬的效果,并优化微生物赖以生存的培养基组成,得到微生物适宜的组分构成.经厌氧条件与兼性条件的对比实验,确定了微生物解毒的外部环境.测定微生物生长曲线,得到该种微生物的对数生长期在2 d左右,为微生物的快速解毒提供了理论基础.强化微生物对高浓度Cr⁶⁺的解毒效果,对于200 mg/L以下Cr⁶⁺污染物微生物解毒完全.对于高浓度的Cr⁶⁺污染物效果也明显,Cr⁶⁺含量600 mg/L经过5 d后可降至82 mg/L.     

木瓜蛋白酶纳米簇荧光探针的汞离子检测及其在环境监测中的应用

环境中的Hg²⁺具有强烈的毒性和高度的生物富集性，可被人体吸收且不易排出，因此对环境中Hg²⁺的灵敏检测具有重要意义。本文以绿色荧光的木瓜蛋白酶铂纳米簇(Papain-Pt NCs)为荧光探针对16种不同金属离子进行检测，结果显示该探针对Hg²⁺具特异性。随后将不同浓度的Hg²⁺与Papain-Pt NCs混合，发现该探针荧光强度与Hg²⁺浓度具有线性关系，检测范围为5～100μM，最低检测限达2.7μM，低于国家饮用水标准中规定的Hg²⁺含量(5μM)。进一步研究发现该纳米探针可成功应用于定量检测包括水样和土样在内的环境样品中的Hg²⁺，其回收率为95.82%～109.20%。由此可见，该荧光纳米探针可用于快速、便捷且经济地对环境中Hg²⁺进行检测，从而为重金属污染防治和环境监测领域提供一种有益的技术，并为其商业化应用提供了可能。     

Cr6+对莼菜冬芽叶片过氧化物酶的影响

报道了莼菜冬芽叶中过氧化物酶( POD) 活性及同工酶酶谱随 Cr⁶⁺处理浓度及时间不同而发生的变化. Cr⁶⁺处理后,过氧化物酶同工酶谱多出 2 条酶带,酶带的出现及多少与Cr⁶⁺的浓度没有明显的相关性; 酶活性先升高后降低.