高荧光量子产率碳点的制备并用于Cu2+灵敏检测、荧光绘画和细胞成像（英文）

随着科学技术的进步,荧光碳质材料越来越多受到人们的关注。具有高荧光量子产率碳点的研制对其在荧光传感等应用具有重要意义。本文以柠檬酸铵和三乙基四胺为原料,采用一步微波法制备了一种低成本、绿色环保、荧光量子产率高(29.83%)的水溶性荧光碳点(N-CDs),并对N-CDs的结构和光学性能进行了表征。N-CDs具有高荧光、良好的生物相容性和光学稳定性。与其它已报道的碳点纳米材料相比,N-CDs具有更加突出的光学性质以及对Cu^2+高选择、高敏感的检测,即合成的N-CDs的荧光强度能够被Cu^2+猝灭且在0.01~11μM存在良好的线性,对Cu2+的检出限为4.5nM(S/N=3),进一步应用到实际水样中Cu2+含量的测定。此外,合成的N-CDs还可用于绘制荧光图案。最后,将强发光、低毒的N-CDs应用于活细胞(SMMC-7721)的荧光图像和细胞中监测Cu^2+的存在,表明合成的N-CDs具有广阔的应用前景。

高荧光量子产率掺氮碳量子点的制备及表征

以无水柠檬酸为碳源,以三羟甲基氨基甲烷(Tris)为氮源,采用一步水热法制备高荧光量子产率掺氮碳量子点(N-CQDs)。在单因素实验的基础上通过研究反应温度、反应时间和Tris质量及其交互作用对荧光量子产率(QY)的影响。利用透射电镜(HRTEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光(UV-Vis)等分析手段对所制备的N-CQDs的形貌、表面官能团、荧光特征进行分析。结果表明:高荧光量子产率N-CQDs的最佳制备工艺条件为反应温度160℃,反应时间5h,Tris质量0.6g,获得的N-CQDs荧光量子产率达73.51%。N-CQDs直径分布约在5~25nm范围内,在365nm紫外光照射下发出蓝紫色荧光,表面含有大量含氮及含氧官能团(如—NH、C=O、C—O等)。

高荧光的水溶性CdTe量子点的合成及其生长规律研究

以巯基乙酸(TGA)为稳定剂,通过有效引入Te源的方法,在水相中合成了高荧光的半导体CdTe量子点.其荧光发射波长在510—620nm范围内可调,最窄的半峰宽约为34nm,最高荧光量子产率可达到60%.用吸收和荧光光谱研究了其光谱特性,并用X射线粉末衍射、透射电镜、EDX谱和红外光谱对合成的CdTe纳米晶的形貌、组成和结构进行了表征.实验考察了溶液的pH值和前体组成比对合成CdTe纳米晶的影响.实验结果表明,合成溶液的pH对CdTe量子点的光谱特性和生长速率具有显著影响.随后讨论了巯基乙酸对CdTe纳米粒子在水溶液中的稳定作用,探讨了CdTe纳米晶在不同pH条件下的生长规律,提出了修正的纳米晶生长模型.

氮掺杂碳点的制备及其对阿莫西林高灵敏检测

以天然物质石斛为原料,一步水热法合成高荧光量子产率的氮掺杂碳点(NCDs),通过透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见光吸收图谱(UV-Vis)及荧光光谱(PL)对合成的NCDs进行表征。实验结果显示合成的NCDs发强烈的蓝色荧光,呈现为球形或准球形,均匀分散,尺寸范围在1~5 nm;其表面含有丰富的COOH、OH和NH2等水溶性基团,最佳激发和发射波长分别为350和435 nm,且具有良好的发光稳定性。通过测定,合成的NCDs的荧光量子产率高达29.19%。在pH=7.4的缓冲溶液中测定不同物质对NCDs的荧光影响,相同条件下发现只有阿莫西林能够对NCDs荧光进行明显猝灭,表明合成的NCDs可选择性的识别阿莫西林,通过NCDs的荧光强度变化构建一种可灵敏检测阿莫西林的传感器,检测线性范围为2.6~30μmol/L,检出限为0.15μmol/L。

新型含萘基和二乙炔基高双折射液晶分子的合成及光电性能

通过多步Sonogashira偶联反应成功合成分子结构中含萘环的不对称二乙炔衍生物:4-(4-(4-(6-(己氧基)-2-萘基)-1-(1,3-丁二炔基))-3-乙烯基-苯乙炔基)-N,N-二甲基苯胺。通过核磁共振和元素分析对其结构进行了表征,通过差式扫描量热分析(DSC)、偏光显微镜(POM)和阿贝折射仪研究了其液晶性和双折射特性;通过紫外-可见吸收光谱仪和荧光分光光度计测得其吸收-发射光谱。测量发现该化合物具有热致型向列相液晶特性和很高的双折射值(Δn=0.47)。化合物溶液荧光发射波长为470 nm,荧光量子产率高达97%。应用旋转涂膜的方法制作的双层器件ITO/PEDOT/liquid crystal compound/Mg∶Ag(10∶1)/Ag(ITO:氧化铟锡,PEDOT:聚3,4-乙撑二氧噻吩),电致发光波长为503 nm,器件显示了较好的电致发光稳定性和二极管整流特性,启动电压较低(6.75 V),在14.75 V时达到最大亮度150 cd/m^2。该化合物有望作为一种潜在的液晶显示材料和电致发光材料。

溶剂对硅包覆碳量子点发光的影响研究

以柠檬酸、硫脲和3-氨丙基三乙氧基硅烷为原料,水和乙醇为混合溶剂,通过热解反应合成了一种发光性能优异的固态碳点复合材料。通过调节混合溶剂中水和乙醇的体积比,发现所制备复合材料的形貌和结构大相径庭,这从根本上决定了材料的发光性能。当水和乙醇体积比为3∶7时,固态复合物发光性能最佳,发射出541nm绿光和51%的荧光量子产率。将该固态发光材料用于构建白光发光二极管,获得了CIE坐标(0.34,0.33)、显色指数94和色温5039K的优异光度学指标参数,为该材料应用于照明领域奠定了坚实的基础。

镓离子掺杂的CsPbBr3量子点的制备及其性能研究

通过改进的一锅热注入法,研究了不同Ga3+的量掺杂CsPbBr3后的荧光光谱变化,并且高荧光量子产率(Photoluminescence Quantum Yield,PLQY)在Ga3+和Pb2+的进料摩尔比为1∶1的时候达到最高,是47%的蓝光。本文成功地将掺杂Ga3+的钙钛矿量子点负载到了硼酸钴晶体材料上,发现其荧光强度在很长一段时间都没有明显的猝灭现象,这增强了钙钛矿量子的稳定性。

二氰基二苯乙烯基苯衍生物合成及力致发光变色性能

力致变色荧光材料具有机械力刺激响应的性能,在压敏传感等领域有着广阔的应用前景。本文制备了一种具有聚集诱导发光效应的二氰基二苯乙烯基苯衍生物(DCS-Bn),采用高分辨质谱对其化学结构进行了表征。通过吸收光谱和荧光发射光谱研究了DCS-Bn的光物理性质,并使用差示扫描量热仪和X射线粉末衍射仪考察了其聚集态结构。实验结果表明,DCS-Bn在溶液和固体状态均具有较强的发光性能。并且,基于DCS-Bn独特的棒状分子结构及“晶态-非晶态”的聚集态结构变化,该材料具有力致发光变色性质。采用溶剂熏蒸或者加热处理,DCS-Bn荧光颜色又能恢复,在可重复书写荧光材料等领域具有潜在应用价值。