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基于量子点的比率荧光探针的制备及其应用研究认领

作者：

武志贞

学位授予单位：

兰州大学

摘要：

在荧光分析领域,制备长波发射和单一激发下多波长发射的荧光纳米材料成为近期的研究趋势。相比于单发射荧光材料,比率荧光探针以多个发射峰强度的比值为信号,可有效降低背景干扰。在加入分析物后,有些比率荧光探针会出现明显的颜色变化,更适合可视化检测。目前已有报道将半导体量子点（QDs）成功用于比率荧光体系。此外,作为一种新型荧光纳米材料,碳点以其较低的毒性、优异的荧光性能等优势,在分析传感领域有广阔的应用前景。基于此,本工作利用荧光纳米材料的特点与优势构建了几种不同类型的比率荧光传感体系,并将其成功用于分析检测领域。主要进行了以下三个方面的研究:1.一锅法制备双发射荧光碳点N-CDs并将其用于检测氧化还原性物质本工作使用溶剂热法制备了一种双发射荧光碳点,该碳点分别在548 nm和640 nm处有两个发射中心,其绿光发射对氧化性物质次氯酸（HClO）敏感,红光发射信号则无响应。与之相反,红光发射对还原性物质半胱氨酸（Cys）有响应,此时绿光发射信号保持稳定。该探针可成功用于人血清中HClO和Cys的检测。此外,N-CDs具有较低的细胞毒性,已成功用于细胞成像。2.新型荧光碳点Eu-CDs的制备及其在四环素类物质（TCs）检测中的应用本工作以柠檬酸和硝酸铕为前驱体通过热熔解法制备Eu-CDs,实验过程简便快速,可在20 min内完成。当TCs存在时,由于TCs包含β-二酮结构,它可以和Eu-CDs中的Eu3+形成稳定的配合物并通过“天线效应”将能量转移给Eu3+使其荧光发射(λem=616 nm)增强。而Eu-CDs在472 nm处的荧光发射由于内滤效应,强度出现不同程度的降低,基于此现象构建了比率荧光传感体系。此外,分散有该碳点的硅胶板在加入TCs前后在紫外灯下的颜色变化明显,其信号通过手机图像处理软件Image J处理后实现了TCs的快速、定量分析。3.制备比率荧光-比色双模式DCF-QDs/MnO2传感体系,并将其用于葡萄糖异构体的定量测定本工作制备了一种新型DCF-QDs/MnO2复合体系,并将其与生物酶的选择性催化反应结合,构建了一种免修饰、快速高效、能够选择性测定葡萄糖对映体的比率荧光传感体系。DCF-QDs/MnO2复合体系具有QDs以及DCF（2,7-二氯荧光素）的特征发射,葡萄糖氧化酶（GOx）存在时D-葡萄糖与其作用产生H2O2,导致MnO2纳米片分解,使DCF荧光恢复,而QDs荧光不变。同时,体系的颜色变化可以通过肉眼直接观察并借助UV-Vis吸收光谱进行定量测定。而加入L-葡萄糖后无此现象。该体系不仅可以区分两种葡萄糖对映体（D/L-葡萄糖）,而且可以通过比率荧光和比色两种模式定量检测D-葡萄糖。

摘要译文

关键词：

碳点; 比率荧光; 发光机理; 可视化检测

学位年度：

2021

学位类型：

硕士

学科专业：

化学

导师：

任翠领

中图分类号：

O657.3[光化学分析法（光谱分析法）⑨]

学科分类号：

070302[分析化学];070306[化学生物学];081704[应用化学];081706[分子化工]

D O I：

10.27204/d.cnki.glzhu.2021.003155