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硅硼掺杂碳点的制备修饰及其在血红蛋白传感中的应用

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摘要

第1章绪论

1.1量子点的发展现状及碳点的诞生

1.2碳点的合成方法

1.2.1自上而下法

1.2.2自下而上法

1.3碳点的物理化学性质

1.3.1碳点的光学性质

1.3.2生物毒性

1.3.3碳点的修饰

1.4应用

1.4.1生物成像

1.4.2荧光传感

1.4.3载药和治疗

1.5血红蛋白

1.5.1血红蛋白与其他物质相互作用的研究

1.5.2血红蛋白的定量分析方法

1.6本论文的选题思路和研究目标

第2章硅硼掺杂碳点的制备表征及其在检测血红蛋白中的应用

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1仪器

2.2.2试剂

2.2.3溶液配制

2.2.4硅硼掺杂碳点的制备和条件优化

2.2.5硅硼掺杂碳点的表征

2.2.6硅硼掺杂碳点光谱性能研究

2.2.7硅硼掺杂碳点与血红蛋白相互作用

2.2.8圆二色光谱测定

2.3结果与讨论

2.3.1硅硼掺杂碳点的制备和条件优化

2.3.2 Si-B-CDs的表征

2.3.3硅硼掺杂碳点光谱性能研究

2.3.4外界条件对Si-B-CDs荧光性能的影响

2.3.5硅硼掺杂碳点与血红蛋白相互作用

2.3.6硅硼掺杂碳点与血红蛋白猝灭机理的研究

2.4本章小结

第3章碳点的修饰表征及其与血红蛋白作用

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1仪器

3.2.2试剂

3.2.3溶液配制

3.2.5 PAAS-CDs的表征

3.2.7 PAAS-CDs与血红蛋白相互作用

3.2.8圆二色光谱测定

3.3结果与讨论

3.3.2 PAAS-CDs的表征

3.3.3 PAAS-CDs光谱性能研究

3.3.4外界条件对PAAS-CDs荧光性能的影响

3.3.5 PAAS-CDs与血红蛋白相互作用

3.3.6 PAAS-CDs与血红蛋白猝灭机理的研究

3.4本章小结

第4章结论

参考文献

致谢

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摘要

荧光碳点(CDs)是一种直径小于10nm的新型碳纳米材料,因其发光范围可调、化学性质稳定、低毒、生物相容性好、耐光漂白和易于功能化等特点,而成为碳纳米家族的研究热点。 第一章介绍了CDs的性质、制备方法、修饰以及在传感、成像等方面的应用进展。 第二章以柠檬酸(C6H8O7)、硼酸(H3BO3)、3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为原料,采用微波法一步制备硅、硼掺杂的碳点(Si-B-CDs)。采用X射线衍射能谱(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)及傅里叶红外光谱(FT-IR)对Si-B-CDs进行表征,证实了产物为无定型CDs,且结构中有Si、B存在。高倍透射电镜(HRTEM)结果表明Si-B-CDs分散性良好,粒径主要集中在4~8nm。Si-B-CDs的最大激发波长和发射波长分别为350nm和445nm,最大发射波长与激发波长在一定波长范围内不相关,荧光量子产率(QY)为20.1%。以荧光光谱为主,结合圆二色光谱、紫外-可见吸收光谱,研究了Si-B-CDs与Hb的相互作用。实验结果表明,Si-B-CDs与Hb中的血红素辅基存在配位相互作用,通过形成静态复合物导致CDs的荧光猝灭,据此建立了检测Hb的新方法。在最优条件下,Hb浓度在0.45~3.73μmol L-1时,Si-B-CDs的荧光强度与Hb浓度成正比,相关系数R2为0.9944。检出限为0.14μmol L-1。该方法已成功应用于人体全血中Hb检测。 第三章聚丙烯酸钠(PAAS)表面含有大量羧基,增强CDs水溶性的同时提高检测Hb的灵敏度。以PAAS为钝化剂,微波法一步合成PAAS修饰的荧光碳点(PAAS-CDs),并将其用于检测Hb。PAAS-CDs的量子产率为34.6%。在最优实验条件下,PAAS-CDs作为探针检测Hb检出限为0.06μmol L-1,线性范围是0.21~5.22μmol L-1。

著录项

  • 作者

    周影;

  • 作者单位

    东北大学;

  • 授予单位 东北大学;
  • 学科 分析化学
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 陈明丽;
  • 年度 2016
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类
  • 关键词

    硼掺杂; 制备; 血红蛋白; 传感;

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