基于碳点、铜簇构建荧光和散射联用的光学传感器及其分析应用研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sheygy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
发展性能优异的分析方法在环境监测、医药分析、食品安全及化工生产等领域具有重要意义。其中光谱分析法由于其具有灵敏度高、响应快速、操作简便等优点而被广泛应用,常见的光谱分析法有荧光分析法、紫外可见吸收光谱法及光散射分析法。此外,碳点(Carbon dots,缩写为CDs)和铜簇(Copper nanoclusters,缩写为Cu NCs)具有毒性低、易制备和光学性能优异等优点,使其作为光学探针被广泛应用于分析检测领域。本论文基于CDs和Cu NCs优异的光学性能,联用荧光和散射信号构建多信号传感器,并将其应用于药剂成分含量和有机溶剂中含H2O杂质的灵敏检测,并探究了各个传感器的响应机理。本论文的具体研究内容总结如下:(1)联用荧光和二级散射双信号以CDs/Mn O2纳米片构建光学传感器用于检测抗坏血酸抗坏血酸(Ascorbic acid,缩写为AA)作为一种抗氧化剂,在维持健康、增强免疫力和预防疾病方面起着至关重要的作用。为了灵敏地检测AA,本章构建了一种基于荧光和二级散射(Second-order scattering,缩写为SOS)联用的CDs/Mn O2纳米系统双信号光学传感器。Mn O2纳米片作为荧光猝灭剂和SOS信号供体,通过内滤效应(Inner filter effect,缩写为IFE)猝灭CDs的蓝色荧光。在300 nm的激发光下,纳米体系在405 nm处出现荧光发射峰,在610 nm处出现SOS峰。随着AA的加入,Mn O2纳米片的片层结构被刻蚀成较小的纳米碎片,使CDs的荧光恢复而Mn O2纳米片的SOS信号减弱。基于荧光和SOS信号同时响应的机理,成功构建了检测AA的双信号光学传感器,且该传感器在荧光和SOS模式下的检出限分别低至88 n M和105 n M。另外,通过对维生素C片中AA含量的检测,验证了该传感器的实际应用价值。(2)联用荧光和散射信号构建比率和turn-off双模式传感器用于检测H2O2及葡萄糖本章基于蓝色荧光CDs和具有优异荧光猝灭和散射性质的Mn O2纳米片,构建了比率和turn-off双模式的光学传感器,成功用于检测H2O2和葡萄糖。以CDs@Mn O2纳米片复合材料为探针,在350 nm的激发下,通过同时收集一级散射(First-order scattering,缩写为FOS,353.5 nm)、荧光(440 nm)和SOS(710 nm)信号对H2O2进行检测。具有强氧化性的H2O2能将Mn O2纳米片的片层结构刻蚀成较小尺寸的纳米碎片,使体系中CDs的荧光恢复,而散射强度(FOS和SOS)显著降低,即该传感器的三种信号能同时对H2O2响应。因此,该传感器通过结合FOS和荧光信号构建了比率模式,利用SOS信号构建了turn-off模式,实现了对H2O2的灵敏检测。此外,该传感器还成功地应用于检测可通过反应产生H2O2的葡萄糖。本章工作不仅为H2O2和葡萄糖的准确检测提供了一种新方法,还为散射和荧光结合的研究拓展了新的思路。(3)基于Cu NCs的聚集诱导发射效应联用荧光和二级散射信号比率检测有机溶剂中的H2O本章基于Cu NCs的聚集诱导发射(Aggregation-induced emission,缩写为AIE)效应构建了荧光和SOS双信号比率传感器,成功用于检测有机溶剂中的H2O含量。Cu NCs在有机溶剂中呈大尺寸的团聚体,又由于其具有AIE效应,使其在340 nm的激发光下,荧光(600 nm)和SOS(678 nm)信号都较强。H2O对Cu NCs团聚体具有强解聚能力,使Cu NCs的团聚体变成小尺寸的纳米颗粒,从而导致Cu NCs的荧光和SOS信号同时减弱。基于荧光和SOS同时变化的机理,成功构建了双信号比率传感器用于检测有机溶剂中的H2O含量。本章工作不仅提供了一种新的测定有机溶剂中H2O含量的方法,更成功将AIE效应同荧光和散射联用领域结合,为AIE及荧光和散射联用领域都开拓了新的研究思路。
其他文献
目的 评价临床药师对幽门螺杆菌感染处方合理性的影响。方法 收集某院6月份幽门螺杆菌感染处方用药情况,分析不合理医嘱。临床药师对审方药师进行专项培训,对医嘱审核系统精细化设置,到重点科室进行用药指导宣讲。分析干预后12月份幽门螺杆菌感染处方情况,比较干预前后的效果。结果 通过干预,处方不合理率显著下降,从55.41%降至2.62%。质子泵抑制剂使用的不合理率从40.98%降至1.57%;甲硝唑使用的
期刊
The China-Pakistan Economic Corridor(CPEC)-the latest venture in a history of bilateral economic cooperation,with a $46 billion investment in energy and infrastructure development in Pakistan-is consi
学位
促进消费增长、拓宽国内市场是中国应对国际挑战的重要抓手,也是推进国内经济高质量增长、保障民生发展的关键落脚点。在“国内循环为主,国内国际双循环”的新发展格局,以及中国经济进入“新常态”的现实背景下,党中央多次提出要加快建立扩大消费需求的长效机制,促进消费升级,增强消费对经济发展的基础性作用。而限于城乡发展不平衡的现实制约,中国农村居民消费水平明显落后于城镇居民,并成为制约中国消费持续扩张的关键因素
学位
随着社会的迅速发展,人们对环境的保护、食品的安全、疾病的预防意识越来越强烈,痕量污染物、有毒物质、疾病标志物(如酶、小分子和特定基因序列)等的准确检测显得十分重要。尤其是针对临床医学和药物筛选领域,疾病标志物的检测一直是研究的焦点,早诊断能有效预防疾病的恶化,而近两年的新冠肺炎,相关病毒基因的高灵敏检测挽救了全球众多生命。针对生物医学领域,研究者们将化学与生物结合形成一系列性能优异的传感器,实现了
学位
电致化学发光(electrochemiluminescence,简称ECL)技术由于具有检测速度快、线性范围宽、灵敏度高、背景信号低等优点,在药物分析、环境监测以及生物分子检测等领域受到了研究者们的广泛关注。鲁米诺(luminol)作为经典的有机发光材料,因其氧化电位低、ECL量子产率高、无毒、价格便宜等优点广泛运用于ECL传感器的构建。类石墨相氮化碳(g-C3N4)由于容易制备、稳定性好且具有良
学位
随着先进生物分析技术的不断发展,开发新的生物分析方法已成为一项持续的目标。光电化学(PEC)分析是近年来发展起来的一种新型检测技术,具有灵敏度高、背景信号低等优点,在传感应用方面取得了巨大的进展。从本质上讲,PEC分析是传统电化学分析的进步,它继承了电化学的优点,并且由于其独特的PEC装置,将光和电两种完全分离的能量形式作为激发源和检测信号,使得分析方法更灵敏度。迄今为止,这项技术已取得了重大突破
学位
金属有机框架(MOFs)具有纳米尺度、结构多样性、配位灵活性和适应性、高孔隙率、大表面积和超强吸附亲和性等特性,在催化、气体存储和分离、发光、药物递送等领域具有广泛的潜在应用。在众多应用中,MOFs用作光学传感器是一种很有前途的研究方向,因为不同功能的MOFs对目标物的响应有不同的表现形式。MOFs的多种功能可能来自于金属成分(如磁性、催化)、有机配体(如发光、非线性光学、手性)或两者的配位。基于
学位
镧系配合物是由镧系金属离子与有机配体通过配位键自组装形成的一类具有高度规整网络结构的有机-无机杂化材料,其结合了镧系离子独特的发光特性与配合物结构的灵活性,在荧光传感领域具有广阔的应用前景。本论文基于铕、铽优异的荧光性质,选择多羧酸有机配体和核苷酸类配体,分别制备了镧系金属有机框架(Ln-MOFs,Lanthanide Metal-Organic Frameworks)和镧系金属/核苷酸无限配位聚
学位
报纸
释义是词典的灵魂和核心,也是用户查阅词典的首要信息。而选用适当的释义方式,是实现词典释义准确性的关键所在。本文通过比较肢体动作词在英汉辞书中的释义方式演进情况,发现现代英语词典多使用描述性话语释义,为用户提供了准确、细致、多维的释义,便于用户理解和掌握。而《现代汉语词典》的释义方式还没有真正摆脱古代辞书的影响,以词释词所占比例仍然很大,描述性话语释义的比例还有待提高。据此,本文以肢体动作词为研究对
学位