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《氮摻雜碳量子點的制備及其在熒光微球和fe3%2b檢測中的應用》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:O654單位代碼:10110學號:S1504019中北大學碩士學位論文氮摻雜碳量子點的制備及其在熒光微球和Fe3+檢測中的應用碩士研究生何艷飛指導教師劉清浩副教授學科專業(yè)化學工程與技術2018年5月24日圖書分類號O654密級非密UDC碩士學位論文3+氮摻雜碳量子點的制備及其在熒光微球和Fe檢測中的應用何艷飛指導教師(姓名、職稱)劉清浩副教授申請學位級別工學碩士專業(yè)名稱化學工程與技術論文提交日期2018年6月4日論文答辯日期2018年5月24日學位授予日期________年______月_____日論文評閱人王香梅教授、曹青教授答辯委員會主席樊衛(wèi)斌研究員2018年5月24日中北
2、大學學位論文?中北大學學位論文氮摻雜碳量子點的制備及其在熒光微球和Fe3+檢測中的應用摘要作為一種新型的碳納米顆粒,碳量子點(CDs)由于低毒性、高熒光穩(wěn)定性、良好的水溶性,優(yōu)異的光學性質等優(yōu)點,已經(jīng)在生物成像、生物標記、分析化學和催化等領域引起了廣泛的關注。但CDs熒光量子產(chǎn)率相對偏低,研究發(fā)現(xiàn)在CDs表面進行氮摻雜可改善其熒光性能。因此,本文對氮摻雜碳量子點(NCDs)及其熒光微球的制備與性能進行了探究,研究內(nèi)容分為以下三個方面:一、氮摻雜碳量子點的制備及對環(huán)境水樣中Fe3+的檢測二、三聚氰胺甲醛熒光微球(MF熒光微球)的制備及表征三、氮摻雜碳量子點海藻酸鈣膜的制備及熒光猝滅法檢測
3、Fe3+。具體研究內(nèi)容如下:(1)以白菜為碳源,多乙烯多胺(PP)為氮源,通過水熱法合成氮摻雜的藍色熒光碳量子點(NCDs)。采用TEM對其形貌進行表征,結果表明NCDs尺寸均一且粒徑分布窄,粒徑大小為1.8nm。FIIR光譜分析表明NCDs表面富含氨基,羥基和羰基等官能團,水溶性良好。NCDs紫外吸收峰位為350nm處,最佳發(fā)射波長為470nm,熒光量子產(chǎn)率為53.3%,表現(xiàn)出優(yōu)異的下轉換熒光性能,具有激發(fā)波長依賴性。此外,還研究了pH、NaCl濃度、激發(fā)時間和放置時間對NCDs熒光穩(wěn)定性的影響,結果表明NCDs具有良好的熒光穩(wěn)定性?;贔e3+對NCDs的熒光猝滅效應,建立了一種快
4、速、選擇性3+的方法。線性回歸方程為F檢測Fe0/F=0.90218+1.17795c,相關系數(shù)為0.9945,檢出限為0.035μmol/L。因此,該法已成功應用于環(huán)境水樣中Fe3+的檢測,結果滿意。(2)NCDs與三聚氰胺甲醛通過氫鍵作用合成MF熒光微球,通過SEM測試表明MF熒光微球球形度高,單分散性良好且無明顯團聚現(xiàn)象,粒徑大小為3μm左右。熒光發(fā)射光譜測試表明,MF熒光微球具有良好的熒光性能。此外,還探索了pH、NaCl濃度、紫外光照射時間和放置時間對NCDs和MF熒光微球熒光穩(wěn)定性的影響,結果表明MF熒光微球具有優(yōu)異的熒光穩(wěn)定性且明顯優(yōu)于NCDs。以上結果表明,NCDs可作
5、為熒光負載物制備穩(wěn)定性好且發(fā)光效率高的MF熒光微球。中北大學學位論文(3)將NCDs嫁接于海藻酸鈣,形成氮摻雜碳量子點海藻酸鈣薄(CA-NCDs)。基于Fe3+對CA-NCDs強烈的猝滅作用,CA-NCDs可作為熒光探針檢測Fe3+。Fe3+濃度在0~48μmol/L范圍內(nèi)與CA-NCDs的熒光猝滅率(F/F0)呈現(xiàn)良好的線性關系,線性回歸方程為F/F0=1.0069-0.0109c,相關系數(shù)為0.9947,檢出限為1.4nmol/L。此外,加標回收率在98.6%~103.1%之間。更重要的是,CA-NCDs熒光探針可有效地應用于水樣中Fe3+的檢測。關鍵詞:碳量子點,氮摻雜,MF熒光
6、微球,F(xiàn)e3+檢測中北大學學位論文PreparationofnitrogendopedcarbondotsandtheirapplicationoffluorescentmicrospheresandFe3+detectionAbstractAsnovelcarbon-basednanoparticles,carbonquantumdots(CDs)haverecentlydrawnincreasingattentioninbioimaging,biologicallabeling,analyticalchemistryandcatalysisduetotheadvantagesofl
7、owtoxicity,highfluorescentstability,goodwater-solubility,excellentopticalproperties,etc.However,thefluorescencequantumyieldofCDsisrelativelylower,someresearchpresentedthatthefluorescencepropertiesofCDswereimprovedbydopingnit