单激发双发射氮掺杂碳量子点的制备及其在生物成像和荧光油墨中的应用

以L-苹果酸为碳源、3,3′-二氨基二丙胺和氟化铵为氮源,通过简单的水热法一步合成了稳定性好且具有单激发双发射荧光特性的氮掺杂碳量子点(Nitrogen-doped carbon quantum dots, N-CDs)。透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射光谱(XRD)表征结果表明,该N-CDs具有良好的分散性和水溶性、平均粒径约为3.3 nm,测得的晶格常数为0.27 nm,这与石墨烯量子点(002)晶面的晶面间距匹配较好。进一步的荧光测试表明,最大激发波长350 nm,最大发射波长为425 nm和850 nm。用硫酸奎宁做参比测得荧光量子产率为17.5%。研究发现该N-CDs具有出色的光学、酸碱、抗盐和抗生物小分子的稳定性,已成功应用于生物成像领域或是作为荧光油墨用于成像。