碳量子点和石墨烯量子点的合成及其在分析传感中的应用
发布时间：2025-05-07 22:09
近年来,纳米材料因具有稳定的物化性能、良好的尺寸效应和制备方法多样性等优势,广泛地应用于化学、生物学和医学等领域。在这些常见的纳米材料中,碳量子点和石墨烯量子点由于具有水溶性较好、尺寸较小、光学性质稳定和低毒无污染等特点受到了越来越多的关注。目前,利用碳量子点和石墨烯量子点为探针,发展了多种简便的方法来检测溶液体系中的金属离子和功能小分子。在本论文中,分别制备了荧光强度较强、性质较为稳定的碳量子点和石墨烯量子点,并将它们作为光学探针分别应用于光学传感检测,具体内容如下:（1）采用水热法制备了发出蓝色荧光的碳量子点及使用高温煅烧法制备了发出绿色荧光的石墨烯量子点。在合成过程中,分别对两种量子点的制备条件进行了优化。此外,对得到的两种量子点分别进行了形貌尺寸表征和光谱表征。结果表明,通过水热法制备的碳量子点和高温煅烧法制备的石墨烯量子点均具有良好的水溶性、稳定的光学性能、尺寸均匀且分散性好。（2）基于荧光能量共振转移（FRET）过程,利用碳量子点与4-ASA-Fe3+络合物构建了用于定量检测·OH的光学传感器。根据文献报道,·OH可以将4-ASA-Fe2+
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 几种重要的纳米材料
1.2.1 贵金属纳米材料
1.2.2 上转换纳米材料
1.2.3 半导体量子点
1.2.4 碳量子点和石墨烯量子点材料
1.3 碳量子点和石墨烯量子点的制备
1.3.1 化学氧化法
1.3.2 微波法
1.3.3 有机前体的热解或碳化法
1.3.4 激光销蚀法
1.3.5 电化学法
1.3.6 水热法
1.4 碳量子点和石墨烯量子点的光学性质
1.4.1 紫外-可见光学性质
1.4.2 荧光性质
1.5 碳量子点和石墨烯量子点的应用
1.5.1 金属离子检测
1.5.2 体外小分子检测
1.5.3 生物成像
1.5.4 药物载体
1.6 论文选题依据和研究内容
1.6.1 选题依据
1.6.2 主要研究内容
第二章 碳量子点和石墨烯量子点的制备及表征
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 碳量子点(CQDs)的制备
2.2.3 石墨烯量子点(GQDs)的制备
2.2.4 碳量子点和石墨烯量子点的粒径分布及尺寸形貌测量
2.2.5 碳量子点和石墨烯量子点的光谱测量
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳量子点的制备条件优化
2.3.2 碳量子点的粒径分布及尺寸形貌表征
2.3.3 碳量子点的光谱表征
2.3.4 石墨烯量子点的制备条件优化
2.3.5 石墨烯量子点的尺寸形貌及粒径分布表征
2.3.6 石墨烯量子点的光谱表征
2.4 本章小结
第三章 基于碳量子点的荧光纳米探针实现对羟基自由基的检测
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器与试剂
3.2.2 溶液的配制
3.2.3 羟基自由基的检测
3.2.4 选择性测试
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 羟基自由基的产生
3.3.2 碳量子点对羟基自由基的检测原理
3.3.3选择性实验
3.3.4 羟基自由基的线性响应范围及检出限
3.4 本章小结
第四章 石墨烯量子点对β-半乳糖苷酶活性的检测
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 溶液的配制
4.2.3 检测β-半乳糖酶的反应时间
4.2.4 对β-半乳糖酶活性的检测
4.2.5 选择性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 检测原理
4.3.2 反应时间对检测β-半乳糖酶活性的影响
4.3.3 选择性实验
4.3.4 对4-NP分子浓度检测的线性响应范围及检出限
4.3.5 对β-半乳糖酶活性检测的线性响应范围及检出限
4.4 本章小结
结语
参考文献
致谢
本文编号：4043867
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 几种重要的纳米材料
1.2.1 贵金属纳米材料
1.2.2 上转换纳米材料
1.2.3 半导体量子点
1.2.4 碳量子点和石墨烯量子点材料
1.3 碳量子点和石墨烯量子点的制备
1.3.1 化学氧化法
1.3.2 微波法
1.3.3 有机前体的热解或碳化法
1.3.4 激光销蚀法
1.3.5 电化学法
1.3.6 水热法
1.4 碳量子点和石墨烯量子点的光学性质
1.4.1 紫外-可见光学性质
1.4.2 荧光性质
1.5 碳量子点和石墨烯量子点的应用
1.5.1 金属离子检测
1.5.2 体外小分子检测
1.5.3 生物成像
1.5.4 药物载体
1.6 论文选题依据和研究内容
1.6.1 选题依据
1.6.2 主要研究内容
第二章 碳量子点和石墨烯量子点的制备及表征
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 试剂与仪器
2.2.2 碳量子点(CQDs)的制备
2.2.3 石墨烯量子点(GQDs)的制备
2.2.4 碳量子点和石墨烯量子点的粒径分布及尺寸形貌测量
2.2.5 碳量子点和石墨烯量子点的光谱测量
2.3 结果与讨论
2.3.1 碳量子点的制备条件优化
2.3.2 碳量子点的粒径分布及尺寸形貌表征
2.3.3 碳量子点的光谱表征
2.3.4 石墨烯量子点的制备条件优化
2.3.5 石墨烯量子点的尺寸形貌及粒径分布表征
2.3.6 石墨烯量子点的光谱表征
2.4 本章小结
第三章 基于碳量子点的荧光纳米探针实现对羟基自由基的检测
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器与试剂
3.2.2 溶液的配制
3.2.3 羟基自由基的检测
3.2.4 选择性测试
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 羟基自由基的产生
3.3.2 碳量子点对羟基自由基的检测原理
3.3.3选择性实验
3.3.4 羟基自由基的线性响应范围及检出限
3.4 本章小结
第四章 石墨烯量子点对β-半乳糖苷酶活性的检测
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验试剂与仪器
4.2.2 溶液的配制
4.2.3 检测β-半乳糖酶的反应时间
4.2.4 对β-半乳糖酶活性的检测
4.2.5 选择性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 检测原理
4.3.2 反应时间对检测β-半乳糖酶活性的影响
4.3.3 选择性实验
4.3.4 对4-NP分子浓度检测的线性响应范围及检出限
4.3.5 对β-半乳糖酶活性检测的线性响应范围及检出限
4.4 本章小结
结语
参考文献
致谢
本文编号：4043867
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