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。     

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.     

一种新型潜指印荧光显现剂的研究

本文报道了一种新型潜指印荧光显现剂邻苯二甲酸-铕-邻菲罗啉-表面活性剂SDS的研究;提出了利用该荧光体系显现汗潜指印的方法。详细研究了显现剂的酸度、配位体浓度、表面活性剂类型及浓度对荧光性能的影响,得到最佳配方,并就显现方法和拍照条件进行了研究和讨论。     

金属离子及表面活性剂对纤维素酶水解预处理玉米秸秆的影响

研究了不同的金属离子及表面活性剂对纤维素酶水解的影响,试验表明添加某些金属离子及表面活性剂能够促进纤维素酶的水解,其中Cu2 和Tween80促进效果最佳。50g反应体系在pH 5.0、温度50℃、预处理玉米秸秆（PCS）10 wt%、1300纤维素酶(泽生科技)加入量1g条件水解3 h,添加20 mg/L Tween80的水解液中还原糖浓度比不加Tween80时提高21.3%;添加0.13 mmol/LCu2 的水解液中还原糖浓度比不加金属离子时提高38.2%。     

2,3——二氨基吩嗪光谱特性研究及应用

研究了各种介质中不同酸度对２,３－二氨基吩嗪（ＤＡＰ）的光谱特性的影响,发现非离子表面活性剂以及极性有机溶剂对其荧光具有强烈的增敏作用,荧光量子产率大大提高,而且强极性有机溶剂在无水环境下,对其荧光增敏比非离子表面活性剂更强。建立了有机介质和非离子表面活性剂介质荧光增敏的测定方法,并对各种介质增敏机理进行了讨论。     

表面活性剂存在下的荧光猝灭铜传感器

以 N- 1-萘乙二胺盐酸盐为原料 ,合成 1-萘基 - N′,N′-二乙酸 -乙二胺 (NDAE) .研究金属离子对 NDAE荧光特性的影响 ,探讨其荧光猝灭机理 .利用表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(CTAB) ,提高对铜测定的选择性和灵敏度 ,其相对荧光强度与铜离子浓度在 0 .4 933～ 5 .5 6 2μmol·L-1范围内呈良好的线性关系 .该方法的检测下限为 0 .14 8μmol· L-1,而相对标准偏差为0 .5 % .     

基于碳量子点的TiO2改性及降解污染物性能

采用溶胶-凝胶法合成掺入碳量子点(CQDs)的TiO₂纳米复合光催化剂,通过荧光光谱、紫外-可见吸收光谱、X射线衍射、扫描电镜等进行表征,并在可见光下降解亚甲基蓝(MB)染料溶液以评价其光催化性能.研究表明,CQDs具备上转换荧光特性,掺入CQDs的TiO₂样品可见光响应明显提升.水热法180℃下反应6h制备的CQDs,其溶液加入量为10mL时TiO₂/CQDs样品光催化活性最高,115min后MB的降解率达80%.TiO₂/CQDs样品主要以锐钛矿相存在,颗粒呈球形,比表面积高达200m³·g^-1.     

乙腈溶剂热法合成白光LED用碳量子点荧光材料

以柠檬酸为碳源,尿素为氮源,乙腈为溶剂,采用一步溶剂热法合成了荧光量子产率为48.10%的碳量子点(carbon quantum dots,CQDs).该CQDs的平均粒径尺寸为1~3nm,在溶剂中具有良好的分散性。CQDs乙腈溶液在紫外灯照射下发出蓝色荧光,具有激发波长依赖性,其荧光寿命为10.99ns,红绿蓝光谱组分比为56.09%.将此CQDs作为荧光粉,聚乙烯醇作为封装材料,结合紫外芯片(λem=365nm)制备了白光LED器件,其色坐标为(0.33,0.42),相关色温为5 502K,表现出CQDs在白光LED照明领域的应用潜力。     

罗丹明B荧光光谱机理的研究

考察了罗丹明B浓度、溶剂的极性、pH值大小、表面活性剂的增敏等因素对罗丹明B的荧光光谱影响，探讨了以上各因素影响罗丹明B的荧光光谱的机理．结果表明，随着罗丹明B浓度的增加，荧光光谱波长红移，强度先增后减；溶剂极性增加，波长红移，荧光强度则由于溶剂特殊效应的影响而减小；pH=1．0～3．0时，荧光强度随pH的增加而增大，pH＞3．0时，荧光强度几乎无变化；阳离子表面活性剂对体系的荧光强度具有增敏作用，阴离子表面活性剂则相反．     

表面活性剂包裹苝纳米粒子的荧光光谱研究

用再沉淀法制备了苝纳米溶胶并对其荧光性能进行了研究,实验发现其荧光激发光谱和发射光谱分别为400nm和565nm.当该体系中加入少量表面活性剂时,体系的荧光强度(nm)随着表面活性剂浓度的增加而增加,但是当表面活性剂浓度过大时体系的荧光强度随着表面活性剂浓度的增加而降低.本文对此种现象进行了机理讨论.     

氮掺杂碳量子点的制备及Pb~(2+)测定

以壳聚糖为原料,采用高温热解法制备了表面带有氨基的氮掺杂荧光碳量子点(CQDs)。CQDs制备的最适宜条件为:温度400,℃、反应时间90,min,所制备的CQDs可用于痕量Pb~(2+)的检测。实验表明,在pH值为6.41的三酸缓冲溶液中,CQDs浓度为3.28×10~(-6),mol/L,加入不同浓度Pb~(2+)常温保持10,min,于激发波长340,nm,发射波长为410,nm测定猝灭荧光,Pb~(2+)浓度与体系荧光猝灭(ΔF)呈良好的线性关系,用于实际样品自来水中Pb~(2+)测定,结果满意。     

基于枫叶的碳量子点制备及其发光性能

采用水热法,以枫叶为碳源一步合成了碳量子点(carbon quantum dots,CQDs)。通过高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析仪、紫外可见光吸收光谱仪等手段对其形貌结构和光学性能进行了研究。结果表明:CQDs主要由C、H、O、N元素组成,表面富含C=C、C=O、C—H、C—N及N—H等官能团,呈现出无定形结构;其在紫外光激发下发射蓝色荧光,具有激发依赖特性,在激发波长为360nm时的荧光强度达到最大,对应荧光发射波长为438nm;CQDs在高离子强度环境下表现出高的荧光稳定性,说明其可用于生物标记和分析检测领域。     

葡萄糖基双子表面活性剂的制备与表征

以葡萄糖和烷基胺(正辛胺、十二胺、十六胺)为原料制备了一系列不同链长的糖基双子表面活性剂,以傅里叶红外光谱和核磁共振氢谱表征了产物的结构.采用悬滴法和改进的Ross-Miles法对产物的表面张力、起泡性能进行了测试.结果表明,糖基双子表面活性剂可以将表面张力降低到33.0³8.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.0738.6 mN/m,其临界胶束浓度在0.07⁰.45 mmol/L范围内;同时,产物(A)和(B)具有良好的起泡性和稳泡性.这说明具有独特二聚结构的糖基双子表面活性剂有着更高的降低表面张力的能力和效率,表现出比传统线性表面活性剂优越的表面活性.     

表面活性剂对稀土荧光反应的影响——Ⅰ 离子型表面活性剂存在下 Ln~(3+)(Ln=Sm,Eu,Tb)-β-二酮、Ln~(3+)-β-二酮-有机碱及水溶性体系的荧光光谱

讨论了阴离子型表面活性剂(SDS)和阳离子型表面活性剂(CTMAB、Zeph 和 CPC)对 Ln~(3+)-β-二酮二元体系、Ln~(3+)-β-二酮-Phen(或 DPG)三元体系及 Tb~(3+)-AA-EDTA、Tb~(3+)-Tiron、Tb~(3+)-H_2Sal-EDTA 水溶性体系荧光光谱的影响,发现不同的表面活性剂对不同的反应体系影响不尽一致.增敏程度与表面活性剂和荧光配位体的结构有关。     

噻唑橙在表面活性剂介质中聚合状态的光谱研究

应用紫外 可见吸收光谱和荧光光谱研究了噻唑橙染料水溶液在阴离子表面活性剂存在下聚集状态及光谱性质 .当添加阴离子表面活性剂浓度在 10 - 5mol·L- 1 范围时 ,噻唑橙易发生二聚乃至三聚 .当阴离子表面活性剂浓度大于 10 - 3 mol·L- 1 并达到临界胶束浓度时 (对于十二烷基苯磺酸钠 ,cmc =8.3× 10 - 3 mol·L- 1 ) ,噻唑橙完全解聚为单体 .其荧光强度高于水溶液 ,而多聚体的荧光强度较低 ,最大发射波长发生红移 ,光稳定性降低     

食用色素苋菜红荧光光谱测定与量子产率的研究

研究了pH、防腐剂、氧化还原剂等因素对苋菜红荧光光谱的影响,建立了荧光光谱法检测食用合成色素苋菜红的分析方法。以pH=6的三酸缓冲溶液为研究体系,测定波长为λ_(ex)=350 nm,λ_(em)=421 nm,对金属离子、食用酸、猝灭剂、糖类、防腐剂等对苋菜红荧光光谱的影响做了实验研究,测定了模拟样品的加标回收率,建立了测定苋菜红的荧光分析方法,相关系数r=0.9947,检出限为1.00×10~(-7)mol/L,回收率在92.25%～102.1%。以硫酸奎宁为参比标准,测量了苋菜红在不同激发波长下的荧光量子产率,结果表明:在λ_(ex)=320 nm,荧光量子产率较大为0.336。     

碳量子点对水泥基材料强度及微观结构的影响

采用微波法制备碳量子点(CQDs)材料,并将CQDs掺入水泥中制备水泥基复合材料;采用X线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)测试分析材料的化学组成与结构形貌,通过荧光光谱仪、压力试验机、水泥水化热测定仪测试材料的光学、力学性能以及分析CQDs的掺入对水泥水化热反应和抗压强度的影响。结果表明：微波法制备的CQDs的颗粒粒径为4～6 nm,掺入适量的CQDs能加快水泥水化反应进程,随着CQDs掺入量的增大,水泥基复合材料抗压强度呈现先增大后减小的变化规律,当CQDs与水泥的质量比为2.787×10^-3时,水泥基复合材料的抗压强度达到最大(养护28 d, 100.98 MPa),比未掺CQDs试样的抗压强度(92.92 MPa)提高了8.67%。     

碳量子点修饰的二氧化钛纳米片阵列薄膜的构筑及光电化学性能*

为了提高纳米二氧化钛(TiO_2)的光电化学性能,首先采用水热法,以稀盐酸、钛酸丁酯和氟钛酸铵作为原料,在掺杂氟的氧化锡(FTO)导电玻璃上制备了(001)面主导的TiO_2纳米片阵列薄膜。通过电化学腐蚀法制得均一、稳定、高活性碳量子点(carbon quantum dots,CQDs),再通过电泳法将CQDs修饰到TiO_2纳米片阵列薄膜表面,形成CQDs/TiO_2纳米片阵列复合材料。利用扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、 X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、拉曼光谱、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)和紫外可见光谱(UV-vis)对复合材料的形貌、晶型、表面元素成分和光吸收能力进行表征,通过电化学工作站测试复合材料的光电化学性能。结果表明:CQDs/TiO_2复合材料为锐钛矿晶型,形貌规整均匀;CQDs修饰后TiO_2纳米片的最大吸收波长由388 nm增加到576 nm,光化学能转化率高达2.38%,光电流是TiO_2纳米片的8倍,交流阻抗减小,具有非常优异的光电化学性能。     

W/O型反相微乳液法制备Ru/Se催化剂纳米颗粒

在W/O(水/油)型反相微乳液体系中,采用NaBH4还原氯化钌(RuCl3)和二氧化硒(SeO2)合成RuxSey基催化剂纳米颗粒.采用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X-ray衍射(XRD)方法分别对产物的粒径、组成和结构等特性进行表征.结果表明,水/表面活性剂的摩尔比(ω0)、表面活性剂的浓度(n0)和制备工艺都不同程度地影响产物的粒径和形貌.FT-IR结果证实,RuCl3在反应中被完全还原.XRD谱图表明,Se的加入对Ru原有的晶面结构不产生影响,其起到了加强Ru衍射峰强度的作用.     

聚溴甲酚绿/碳量子点修饰电极测定木犀草素

采用循环伏安法分步聚合碳量子点和溴甲酚绿,制备聚溴甲酚绿/碳量子点修饰玻碳电极(PBG/CQDs/GCE),研究木犀草素在该修饰电极表面的电化学行为.实验结果表明,该修饰电极对木犀草素的氧化还原反应具有较强的电催化作用.在最佳实验条件下,氧化峰电流与木犀草素浓度在0.010～15.0 μmol·L~(-1)范围内呈良好的线性关系,检测限为4.0 nmol·L~(-1).使用该方法对中药胶囊中木犀草素含量进行测定的结果与高效液相色谱法结果一致.