【摘 要】
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碳点（CDs）作为一种新型的荧光碳纳米材料,因其具有优异的发光性能、光稳定性、低毒性和良好的生物相容性引起了人们的关注,目前已应用于化学传感、生物成像、光电材料和催化等领域。但是目前CDs的合成方法仍存在能耗高以及不同批次产物重复性差等问题,所以有必要开发一种绿色、可控的CDs合成方法。微流控连续合成是一种在微尺度通道中调控流体完成合成的技术,具有快速传质传热、反应条件易调节、重复性高等优势。基于
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（Nos. 21974057）；
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碳点（CDs）作为一种新型的荧光碳纳米材料,因其具有优异的发光性能、光稳定性、低毒性和良好的生物相容性引起了人们的关注,目前已应用于化学传感、生物成像、光电材料和催化等领域。但是目前CDs的合成方法仍存在能耗高以及不同批次产物重复性差等问题,所以有必要开发一种绿色、可控的CDs合成方法。微流控连续合成是一种在微尺度通道中调控流体完成合成的技术,具有快速传质传热、反应条件易调节、重复性高等优势。基于此,我们利用微流控芯片在常温光照下合成了新型荧光CDs,并将其应用于化学传感与细胞成像中。本论文分为五章:第一章:首先介绍了碳点（CDs）的定义和优势,总结了CDs的分类、合成方法、性质以及应用等,详细介绍了微流控连续合成的背景、芯片结构以及应用。第二章:在自制的微流控芯片反应器中,以邻苯二胺（OPD）与己二酸（AA）为反应原料,常温光照制备了具有强荧光的CDs。研究了包括光源波长、反应时间、酸种类及用量在内的不同的合成条件对产物荧光强度的影响。对比了在微芯片以及常规烧杯中合成CDs的性质,结果显示,微芯片合成的CDs具有更窄的尺寸分布,同时也具有更高的量子产率（芯片:14.90%,烧杯:6.23%）。第三章:利用第二章中合成的CDs对谷胱甘肽进行检测,优化了检测条件,测得其检出限为4.0μM,成功应用于啤酒样品中谷胱甘肽的检测,回收率在92.9-108.7%之间,并将其应用于正常细胞和肿瘤细胞的染色成像,结果表明两种细胞中可以观察到明显的荧光差异,印证了两种细胞内谷胱甘肽含量的不同。第四章:研究了第二章中合成的CDs在二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、1,4-二氧六环（Diox）等不同极性有机溶剂中的荧光发射性质。同时探究了CDs在不同水含量有机溶剂中的荧光变化,以荧光最大发射波长定量,检测1,4-二氧六环溶剂中微量水的含量,检出限为0.05%。第五章:以智能手机的相机作为检测器,结合微流控芯片,搭建了荧光检测装置,并利用第二章合成的CDs考察了装置的检测性能,结果显示,仪器具有良好的光照均匀性,测得CDs的检出限为0.02 mg/m L,与商业荧光检测器检测性能相当,具有潜在的应用价值。
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