量子点荧光探针测定微量非金属离子

近年来,量子点由于具有优良的光谱特征和光化学稳定性,其研究引起了国内外各学科研究者的广泛关注,研究的领域涉及物理、化学、生命科学等多学科,已经发展成为一门新兴的交叉学科。量子点作为荧光探针在金属离子、生命科学等领域的应用取得巨大进步的同时,相对而言,对非金属离子的定性、定量研究的报道还较少。本文综述了量子点荧光探针应用于NH4+、CN-、H+、OH-等非金属离子测定方面国内外的研究进展情况,以及发生荧光猝灭或增敏的可能机理。     

量子点的制备及其在光化学传感器中的应用研究进展

量子点(QDs)作为一种新型半导体荧光纳米材料,表现出优越的光学、电子和表面可修饰等性质,可应用于许多领域.尤其在化学和生物化学领域,以量子点独特的发光优势构筑传感器在分析检测方面表现出很高的灵敏性和选择性.文章概述了量子点结构、性质及其制备方法,并综述了量子点在光化学传感器中的应用.     

石墨烯量子点的制备及其在食品安全领域的应用研究

石墨烯量子点(GQDs)是一种新型的荧光碳纳米材料,它不仅具备了石墨烯的优良特性,而且因量子点的量子限域效应和边界效应也具备了光致发光等石墨烯所不具备的性质,而且在细胞毒性、生物相容性等方面也有更好的表现.近年来,石墨烯量子点的应用领域已由材料学逐渐扩展到了医学、药学、生物学、环境学乃至食品安全领域.主要阐述了石墨烯量子点的制备方法以及在食品安全领域的应用前景.制备方法主要包括自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up),其中自上而下法(Top-down)主要包括化学剥离碳纤维法、水热法和电化学法等;自下而上法(Bottom-up)主要包括溶液化学法、超声波法和微波法等.随着GQDs在各领域应用的不断深化,对其形貌和尺寸控制也提出了更高的要求,对合成方法中能精确控制GQDs形貌和尺寸的方法进行了介绍,并对各种方法的优缺点进行了对比.石墨烯量子点作为一种良好的荧光探针,在食品安全检测、重金属离子检测、生物毒素检测、医学指标检测和药物检测等领域具有非常广阔的应用前景.     

过氧化氢辅助合成硫量子点用于高灵敏检测汞离子

目的 随着重金属检测标准的不断提高,开发新型传感材料引起研究者广泛关注.为此,本文建立一种新型的硫量子点作为本征荧光传感器用于重金属检测.方法 以升华硫为硫源,聚乙二醇为钝化剂在碱性条件下制备硫量子点,并将硫量子点用于 Hg2+的检测.结果 通过条件优化,制备的硫量子点具有优异的水溶性、稳定性及荧光特性,荧光量子产率可达21 .8%.硫量子点对 Hg2+具有宽的检测范围,检测限可低至0 .628 μg/L .基于硫量子点的荧光传感器对 Hg2+ 实现了可靠、快速、灵敏及选择性检测,并将其应用于实际样品中 Hg2+的检测.结论 基于硫量子点的本征荧光传感器可用于Hg2+的检测,为扩展硫量子点在环境监测、疾病诊断、细胞成像、发光二极管等领域提供了重要参考.     

生物质碳量子点的合成及其性能研究

由于碳量子点(CQDs)在生物成像、标记以及检测等领域有着良好的发展前景,为此,开展对碳量子点的基础研究成为近年的研究热点。本实验以高温碳化的胡萝卜为碳源合成出水溶性的碳量子点,采用荧光分光光度计检测了CQDs对不同浓度重金属离子的荧光传感,探讨了溶液pH值对胡萝卜生物质碳合成的CQDs荧光性能的影响。实验结果表明,CQDs对不同浓度的重金属离子以及不同溶液pH值的荧光传感响应不同,其中对低浓度的Fe3+以及pH值为碱性时具有较好的荧光传感性能。     

基于碳点的OFF-ON型荧光传感器检测Hg2+和S2-

以柠檬酸铵为原料合成的碳点,其表面含有大量的氨基和羧基,汞离子可以与这两种官能团发生络合反应,猝灭碳点的荧光.硫离子能够和汞离子结合形成稳定的不溶物硫化汞,使得碳点的荧光重新恢复.该工作是通过制备开关型(OFF-ON型)荧光传感器检测环境中的污染物Hg2+与S2-.这种OFF-ON型的传感器,在检测S2-时选择性良好,灵敏度较高.因此,碳点作为一种新型的传感材料,因其尺寸优势具有优良的发光性能,被广泛应用于金属离子检测、阴离子传感、生物分子传感等研究领域.     

聚酰亚胺/金属离子修饰的玻碳电极对过氧化氢的检测性能

以聚酰亚胺为基底原料,通过物理混合方法掺杂金属离子,制备了聚酰亚胺/金属离子修饰的玻碳电极,用于检测过氧化氢.通过对所制备的电极表面进行形貌表征,优化金属离子种类、金属离子浓度、电解质溶液pH值、传感器工作的初始电位等参数,制备出性能优良的过氧化氢电化学传感器.对过氧化氢检测的线性范围为10～3000μmol/L,检测限为0.645μmol/L,响应时间3.46 s.所制备的聚酰亚胺/金属离子电极具有良好的操作稳定性及使用寿命.既为过氧化氢电化学传感器提供了性能优良的基础材料,又为聚酰亚胺的应用提供了新的研究平台.     

金属离子印迹聚合物的制备方法及应用研究

分子印迹技术是指制备对目标分子具有特异识别能力的高度交联聚合物的技术.本文综述了金属离子印迹聚合物的制备方法以及在固相萃取、荧光传感器、膜分离、污水处理和生物医药等领域的应用,并对金属离子印迹聚合物的应用局限与未来发展做了讨论.     

纳米标记材料荧光碳点的制备

以葡萄糖为碳源,以聚乙二醇(PEG)为分散剂和表面修饰剂,采用微波法和水热法2种加热方法,探索了水溶性荧光纳米碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)的制备;探讨了碳量子点制备过程中反应温度、反应时间、PEG/葡萄糖摩尔比和p H值对碳量子点荧光性能的影响.实验结果表明,微波法合成碳量子点的影响因素的排列顺序为:反应时间反应物摩尔比反应温度,反应时间为2.5 min、摩尔比n(PEG-200):n(葡萄糖)=6∶1、反应温度为180℃,p H=9为微波法合成荧光碳量子点的最优条件,并在此优化条件下,对微波法和水热法制备的碳量子点的光学性质进行了初步比较,结果显示,水热法制备的荧光碳量子点性能略优于微波法,这2种方法制备的荧光碳量子点都具有较好的荧光性能,均能用于荧光标记领域.     

水溶性CdTe量子点在金属离子检测中的尺寸效应

以巯基乙酸作为修饰剂,控制原料比例、pH值、反应时间,合成了不同粒径的荧光CdTe量子点,通过对各个金属离子的响应测试发现:小粒径量子点均对汞离子表现出淬灭的现象,其他金属离子则无明显响应;而大粒径量子点则对银离子表现出明显的淬灭现象,其他金属离子则无明显响应,两种粒径的量子点对Hg~(2+)和Ag~(+)的检测限分别为8.7 nmol/L和9.9 nmol/L。Hg~(2+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于小粒径量子点具有较大淬灭半径所引起,而Ag~(+)与大小粒径量子点作用的不同现象可能是由于大粒径量子点与银离子作用后发生了电子转移过程。证明量子点对金属离子的响应不仅与量子点的修饰剂有关,还与其粒径大小有关。利用这种方法,实现了对Hg~(2+)和Ag~(+)良好的灵敏性和选择性检测。     

量子点在定量分析中的应用研究综述

量子点因其独特而优良的可见区荧光性质已在生物和医学的研究及应用方面取得了很大进展.近年来,量子点的应用已扩展至重金属离子、无机有机分子及药物的定量分析方面.分析和综述了量子点在上述3方面的生物连接方法及定量分析方面的应用,预测了未来发展的方向.     

以葡萄糖为碳源的荧光碳点构建 Hg 2＋的检测方法

首次以葡萄糖为碳源制得一种新型碳点,其具有较高的荧光强度.在此碳点中加入Hg2+后,碳点荧光强度显著降低,同时对其他金属离子无响应.为使Hg2+对碳点荧光的猝灭作用效果最佳,对检测过程的各个条件进行优化,在优化的最佳条件下,Hg2+与碳点荧光强度的变化呈良好的线性关系:ΔF=919.04+130.41log CQ,线性回归相关系数R2=0.988 8,检出限为1.010-7 mol/L.基于新型碳点成功建立了一种快速、有效检测Hg2+的新方法.     

谷胱甘肽碲化镉量子点的合成及痕量铅离子检测

利用一步法在水相中合成表面包裹谷胱甘肽的碲化镉(CdTe@GSH)量子点.所合成的CdTe@GSH量子点水溶性好,在水溶液中性质稳定.量子点具有较高的量子产率,并且可以通过控制反应条件使荧光光谱在整个可见光范围内可调.溶液中的铅离子能够造成CdTe@GSH量子点发生荧光猝灭,猝灭效率与铅离子浓度成正比.利用此现象发展出检测痕量铅离子浓度的方法,线性范围在0.5～500 nmol/L,检出限低至0.1/L,且具有较好的选择性.利用电喷雾-质谱和动态光散射研究了铅离子与CdTe@GSH量子点的相互作用,并探讨了量子点发生荧光猝灭的机理.     

近红外发射荧光材料的研究

近红外发射材料在便携式近红外光谱仪、太阳能电池、光学通信、环境监测等领域有着潜在应用价值.其主要包含掺杂过渡金属离子(如Cr~(3+))、掺杂稀土离子(如Yb~(3+),Eu~(2+))的荧光粉以及半导体量子点(如Ag_2S,PbS).结合以上分类,介绍了近年来近红外发射材料的研究进展.     

以豆渣为原料制备荧光碳量子点并用于柠檬黄检测的研究

该文以大豆渣为原料制备荧光碳量子点,并将其用于食品添加剂柠檬黄的检测.制备荧光碳量子点的最佳生产工艺条件为:豆渣在200 ℃下碳化24 h,豆渣和水的固液比为1:2.根据淬灭反应效应实现豆渣碳量子点对食品添加剂柠檬黄的检测.检测结果显示:随着柠檬黄溶液浓度的增大,碳量子点溶液的荧光强度逐渐减弱,且呈良好的线性关系.实验结果证明所合成的荧光碳量子点可以应用于食品添加剂柠檬黄的检测,检测限为0.2 μmol,线性范围为0～16 μmol?L^-1.     

基于香豆素与CdTe量子点间的荧光共振能量转移检测超痕量Hg~(2+)的研究

分别合成了3-巯基丙酸稳定的CdTe@SiO2量子点和双臂香豆素金属离子荧光探针前体(BCP),并将BCP固定于CdTe@SiO2表面上形成Hg2+探针-CdTe@SiO2@BCP,建立了基于Hg2+对CdTe@SiO2@BCP量子点的荧光猝灭定量检测Hg2+的新方法。考察了pH值等因素的影响。在最佳实验条件下,可测定5.0×10-8~1.0×10-4mol·L-1的Hg2+,检出限为6.7×10-9mol·L-1,可应用于实际样品中超痕量Hg2+的测定。     

石墨烯量子点对对苯二酚的检测

以柠檬酸为碳源,采用一步熔融法制备了石墨烯量子点,通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱对其光学性能进行表征,同时考察了石墨烯量子点耐光漂白能力和抗盐性. 该石墨烯量子点可应用于对苯二酚的检测,其荧光强度与对苯二酚浓度成良好的线性关系(R²=0.979),方法的检测限为3.1 nmol·L^-1, 线性范围为1.0×10^-7~5.0×10^-6 mol·L^-1.     

电化学传感器及其在重金属检测中的应用

重金属污染因其具有持久性、生物富集性和毒性而备受关注.相比于传统检测重金属的方法,电化学传感器具有成本低、灵敏度高、操作简便、易携带等优点,更适于现场检测.文章从电化学传感器的构建原理出发,系统介绍了电化学传感器的种类、制备工作电极的材料以及用以修饰电极的各种材料,分析了用这些材料制备的电化学传感器在重金属检测中的优缺点,指出在实践过程中需要对工作电极和修饰材料进行选择和优化,耐用性强、微型化、自动化、多功能化将是电化学传感器今后的主要发展方向.     

重金属离子检测方法研究进展

重金属污染已成为农业环境和农产品安全亟待解决的问题,对重金属离子的检测研究和重金属污染防控至关重要。现从原理、优缺点、研究进展方面综述了电化学检测法、光学检测法、生物学检测法等常规重金属离子检测方法,并对高光谱遥感技术、太赫兹时域光谱技术、共振光散射技术、纳米技术等新型检测技术做出相关介绍,最后对各种传统检测方法与新型检测方法做了对比分析,在此基础上提出了新的重金属同位素检测技术可能性方案,并对重金属检测技术研究发展方向做出展望。