碳点

摘要： 以生物相容性优异的人体必需氨基酸分子色氨酸和苏氨酸为前驱体,通过一步水热法合成了水溶性良好的蓝色荧光氮掺杂碳点(N-CDs)。采用高分辨率透射电镜、X射线衍射光谱、X射线光电子能谱、傅里叶红外吸收光谱、紫外可见吸收光谱、荧光光谱对其结构、组成和光学性质进行研究。结果表明所制备的N-CDs尺寸均一,平均粒径为4.1 nm,具有与石墨相似的结构;表面含有羟基、羧基、氨基等官能团,亲水基团的存在使其具有良好的水溶性;碳、氮、氧元素的含量分别为70.8%、8.4%和20.8%;该碳点具有良好的耐盐性和光稳定性,在pH值为弱酸和中性时荧光稳定,荧光量子产率高达87.09%。由于碳点表面的含氧官能团可与Fe^(3+)发生络合反应使其荧光猝灭,基于该反应建立了检测生活饮用水中Fe^(3+)的分析方法。方法在1~20μmol/L和20~50μmol/L范围内呈现良好的线性关系,检出限(S/N=3)为0.36μmol/L。用于瓶装饮用矿泉水中Fe^(3+)的检测,加标回收率为97.3%~107%,相对标准偏差不大于2.0%。采用HL-7702细胞进行细胞毒性研究,该碳点表现出较低的细胞毒性,具有良好的生物相容性,并成功用于HL-7702细胞体外成像,实现了细胞中Fe^(3+)的可视化。该碳点优异的光学性能使其在分析检测及细胞成像领域具有巨大的应用潜力。

摘要： 通过一步水热法制备了玉米芯基碳点(CDs),所制备的CDs粒径分布均匀,在水溶液中具有良好的分散性。通过红外光谱、紫外-可见吸收光谱以及荧光光谱对其发光性能进行了研究。基于Cr(Ⅵ)能选择性淬灭CDs的荧光,建立了以CDs为荧光探针测定Cr(Ⅵ)浓度的新方法,当Cr(Ⅵ)的浓度范围为2~80μmol/L时,CDs荧光淬灭强度与Cr(Ⅵ)浓度呈现较好的线性关系,该方法检出限可达0.98μmol/L。该方法应用于工业废水中Cr(Ⅵ)的测定,测得的结果与分光光度法基本一致。

摘要： 针对纺织废弃物的急剧增加以及随之带来的环境污染和石油资源枯竭问题,以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和磷酸氢二铵为原料,采用热解法制备了性能优异的磷氮元素掺杂PET基碳点。探究了PET基碳点的最优制备工艺及其形貌结构、化学结构和荧光性能等,探索了其在荧光防伪等方面的应用。得到最优制备工艺为:PET低聚物质量为5 g,磷酸氢二铵质量为2 g,反应温度为260°C,反应时间为18 h。该条件下制备的PET基碳点具有典型的激发波长依赖性,其最佳激发光波长为320 nm,最佳发射光波长为390 nm,荧光量子产率可达18.26%,平均荧光寿命为6.96 ns;PET基碳点具有稳定的水溶性和优良的抗干扰性,用其制成的荧光墨水、荧光粉与荧光琼脂在365 nm紫外光照射下均呈现出明亮的蓝色荧光。该PET基碳点在数据加密、防伪、成像、LED器件等方面存在巨大应用潜力,为废弃PET的高值回收利用提供了新的可能。

摘要： 以龙柏为原料,经水热法绿色合成荧光碳点(CDs),并采用各种方法对其形貌、表面官能团、元素和存在状态进行表征,同时探究其对Fe^(3+)和抗坏血酸(AA)的连续定量检测效果.结果表明:Fe^(3+)对CDs的荧光强度有很强的猝灭作用,且具有很高的选择性,Fe^(3+)浓度在1~80μM、80~200μM范围内与荧光强度呈线性响应,检出限为0.65μM;AA的加入可使已猝灭的荧光恢复,且具有很高的选择性,线性范围为0~220μM,检出限低至0.74μM.该连续检测传感器在实际样品检测中具有很好的灵敏度、准确性和实用性.

摘要： 通过简单的方法获得基于碳纳米点的固态荧光材料,实现该类材料在光电器件领域的应用研究有着重要的意义。然而,由于聚集诱导猝灭效应的存在,合成该类材料仍面临着严峻的挑战。本文报道了一种简单热解合成硫(S)和氮(N)共掺杂荧光碳点晶态材料的方法。优化制备条件后,获得的材料能发出耀眼的橙红色荧光,这是由于在形成碳点的同时,碳点的周围形成了以邻苯二甲酸为前体的晶态物,该晶态物对碳点形成了保护屏障,阻碍了碳点的聚集,弱化了碳点的光猝灭效应。此外,由于硫和氮的共掺杂作用,该材料发光呈现出多峰发射的特征,这赋予了该荧光材料在封装白光发光二极管方面的优势。因此,除实现发光二极管器件的橙色发光外,该材料与商用荧光粉(黄绿色的SiAlON∶Eu^(2+)和蓝色的BaMgAl_(10)O_(17)∶Eu^(2+))相结合,在色度坐标为(0.43,0.40)时获得了相关色温约3100 K、显色指数82的暖白光,结果表明该类荧光纳米材料在照明领域具有广阔的应用前景。

摘要： 膀胱癌是泌尿系统中最常见的肿瘤之一。目前,化疗与手术切除等治疗手段不能有效治愈该肿瘤,并且上述两种治疗方式会产生副作用,降低患者的生活质量。光疗则为膀胱癌提供了一种新的治疗手段。在本工作中,以靶向膀胱癌细胞的小肽PLZ4修饰多功能碳点,得到了兼具靶向膀胱癌细胞及光动力/光热治疗功能的PLZ-4碳点(PCDs)。细胞实验表明该PCDs能够用于膀胱癌细胞靶向成像,并且在635 nm激光照射下,能高效杀灭膀胱癌细胞。活体实验表明经过尾静脉注射后,PCDs能够有效地聚集在原位膀胱癌处,在635 nm激光照射下,原位膀胱癌能够被完全清除,表明该PCDs在荧光成像介导的光动力/光热治疗原位膀胱癌中有潜在的应用价值。

摘要： 组织再生是现代医学的热点话题,科学家们尝试通过各种支架来提供组织细胞生长平台,以达到组织再生的目的,但在实际应用中常常因为支架植入后无法通过体外无创检查精准监控组织再生情况、支架难降解等问题而难以进行临床试验。碳点是一类尺寸小于10 nm的球形纳米材料,近年来由于其生物相容性良好、水溶性和稳定性优异等特质而备受关注。简单介绍了碳点的制备方法、生物学性质及其在组织再生支架中的作用。

摘要： 以废弃酒瓶软木塞为原料,采用低成本、简单的水热方法合成碳量子点。通过TEM、FTIR、Raman、UV-Vis、PL光谱对碳量子点的结构和光学性能进行分析表征。结果表明,碳量子点的平均直径为6.2±2.7 nm,PL激发谱和碳量子点表面的官能团有关。用硫酸奎宁作为参考,碳量子点的量子效率为1.54%。将获得的碳量子点应用在骨髓间充质干细胞的细胞生物成像上,发现用碳量子点处理后,骨髓间充质干细胞分别在320~380 nm、450~490 nm和450~490 nm范围显示绿色、黄色和红色荧光,表明了碳量子点在荧光成像领域具有潜在的应用价值。

摘要： 高性能功能材料在诸多领域具有广泛的应用前景,是人们一直关注的研究热点。高压可以有效地改变物质的原子间距和成键方式,是获得新型功能材料的重要途径。在碳材料的高压研究中,许多有趣的功能碳材料,如光学透明碳、高强度弹性碳和超硬非晶碳等,已经通过不同的碳前驱体合成。本文简要介绍了作者近年来在低维碳基纳米复合材料高压研究中取得的进展,基于设计的不同低维碳前驱体,高压下截获了具有超硬特性、新型压致共价聚合及发光增强的碳材料。

摘要： 目的针对石菖蒲挥发油的研究,通过超临界萃取得到的挥发油中主要成分为细辛醚类。该研究结合先前所制备的荧光碳量子点对细辛醚的特异性检测,建立了从石菖蒲挥发油物中细辛醚含量的定量研究方法。方法将收集到的石菖蒲挥发油进行精制处理,采用DMF作为溶剂将挥发油按照浓度梯度配置成各种浓度的供试品备用,然后分别将不同浓度的挥发油供试品加入碳点溶液中,采用荧光分光光度计进行分析测试。将所得到的曲线导入origin中作出标曲,得到最终的标准方程检测线性范围和检测限。结果由于细辛醚具有和碳量子点之间的电荷差异,从而聚集导致荧光猝灭,根据荧光强度变化实现细辛醚结构的分析检测。结论通过该方式即可完成对挥发油组分的含量检测。

摘要： 本文采用水热法,以抗坏血酸为前驱体,过硫酸铵为掺杂剂制得氮硫共掺杂碳点(NS-CDs),并对其形貌与粒径、组成与结构、光吸收与发射特性、抗光漂白性和pH敏感性进行研究.结果表明:NS-CDs的平均粒径为4.5nm,分散性良好,不易团聚;表面具有含氧、含氮和含硫官能团;表现出优异的荧光性能,如紫外区较强的吸收、365nm照射下发射明亮的蓝绿光、高达32.96％的荧光量子产率、明显的激发依赖性、较好的抗光漂白性以及独特的pH敏感性.

摘要： 本文采用水热方法,以3-氨基苯硼酸(APBA)作为前躯体,设计制备了由硼酸和氨基双功能化的碳点(B-N-CDs).由于N、B基团的表面修饰作用,碳点(B-N-CDs)的荧光量子产率高达67％.将这种双功能化的碳点(B-N-CDs)用于人类神经物质多巴胺(DA)的检测,表现出明显的荧光增强效应,检测范围从1pM～100nM,检测限低至0.1pM(S/N=3),高出目前荧光传感器2个数量级.这种出色的表现基于碳点功能基团与DA之间的相互作用,该荧光探针不仅具有高灵敏性而且具有优良的选择性、循环再生性及操作简单性,还可有效地对极低DA浓度(10-10M)的帕金森患者血样进行检测,在医学诊断中具有潜在的应用前景.

摘要： 本文对金纳米棒进行包覆等处理,得到金纳米棒-碳点复合材料,其中金纳米棒直径12～18nm,长径比在2.8～4之间.通过与碳点复合,不仅使得复合材料的吸收光谱峰位置从680nm红移到780nm以上,有利于对生物组织穿透力强的红光及红外光成像,还使复合材料具有较强的荧光发光特性.在此基础上,开展了复合材料在类组织体模和巨噬细胞中的漫反射成像和荧光寿命显微镜成像等研究,获得了双模态成像结果.上述结果表明,基于该复合材料,有望开发出新型的多模态成像探针和纳米诊疗一体化探针,在肿瘤等疾病的早期诊断和治疗领域有潜在应用前景.

摘要： 碳点(CDs)作为一种新型的量子点,具有优良的发光性质,生物相容性和低毒性,以及易于化学修饰与功能集成性等优点.在光催化,光电器件,环境检测和生物成像领域有着广泛的应用.碳点经常被直接使用,但最近其复合纳米粒子的研究受到越来越多关注,尤其与金属纳米粒子的复合不仅能保持两者各自本体的性质,而且具有协同作用带来的新功能.本文主要介绍了碳点作为还原剂直接还原硝酸银合成具有核壳结构的银/碳点纳米粒子,使碳点的荧光得以猝灭,得到碳点的D band和G band本征拉曼峰.然后以对巯基苯胺(PATP)为探针分子,研究了此核壳纳米粒子在溶液中的SERS性能,结果表明合成的Ag/CDs核壳纳米粒子具有稳定性好,检测限低等优点.另外Ag/CDs还具有良好的催化性能,可催化氧化TMB与催化还原PNTP,用SERS技术监测了整个催化过程,得到了被催化分子的变化信息,为其SERS定量与定性分析提供理论依据,扩展了碳点在SERS以及光催化领域的发展.

摘要： 碳点作为新型的碳纳米材料,由于其独特的光学性能及化学稳定性而得到了广泛的关注.本文通过将碳点共价连接到硅包裹的碲化镉量子点的表面,设计合成了基于碳点和量子点的双发射比率探针.研究表明,汞离子能够特异性的猝灭碳点的荧光,并且汞离子浓度与探针荧光强度的关系曲线在500～2.1×104nmmol·L-1范围内成良好线性关系,该方法的检出限为4.7×10-10mol·L-1.

摘要： 以柠檬酸为碳源、乙二胺为添加剂水热合成碳点(CDs).采用高分辨透射电子显微镜对样品形貌和粒径进行表征,采用元素分析仪对CDs组成进行分析,采用傅里叶变换红外光谱分析对CDs表面官能团进行分析,采用荧光光谱仪和紫外可见吸收光谱仪对CDs溶液和经过紫外辐照后的CDs(UVCDs)溶液的光学性质进行分析.结果显示:CDs粒径约为20 nm,含C、H、O、N四种元素,测试实验式为CH1.25 O0.52 N0.22;CDs溶液分别在301nm、340 nm和451nm处有三个吸收峰;发射峰位置不随激发波长变化而改变;在340 nm和360 nm激发波长下,CDs溶液在近红外处有微弱的发射.UVCDs溶液在340 nm处有一个吸收峰;发射峰位置随激发波长变化而改变;在320 nm、340 nm和360 nm激发波长下,UVCDs溶液也在近红外处有微弱的发射.该碳点有望应用于生物标记与光伏器件等领域.

摘要： 2,4,6-三硝基甲苯(TNT)不仅是涉及公共安全问题的芳香族爆炸物,也是高毒性的环境污染物.它的存在会对人的肝、脾、循环系统和免疫系统等造成严重的伤害.因此,发展高灵敏度、高选择性的检测TNT的方法至关重要.碳点由于其水溶性好、荧光稳定性强且无毒性,而被广泛用于荧光探针和生物成像.除碳点外,磁性纳米粒子由于易分散、超顺磁性和表面易修饰等特点也备受关注.为增强TNT和磁性纳米粒子间的作用,本文利用氨基硅烷化试剂对磁性纳米零价铁进行了氨基化处理,使纳米铁颗粒表面被氨基包覆.当碳点溶液中加入纳米零价铁后,通过氢键和静电引力作用,部分碳点吸附到纳米铁颗粒表面.继续加入TNT后,由于TNT可与纳米铁表面的氨基形成Meisenheimer复合物,二者之间的作用力更强,使得部分碳点重新回到溶液中,继而恢复了体系的荧光.利用碳点和TNT在纳米铁表面的竞争性吸附,实现了对TNT的灵敏性和选择性检测.

摘要： 本发明涉及生物质高价值转化利用领域，具体涉及一种锆掺杂磷酸氧铌催化剂在由木质素制备碳量子点中的应用及碳量子点的制备方法、碳量子点。锆掺杂磷酸氧铌催化剂在由木质素制备碳量子点中的应用，所述锆掺杂磷酸氧铌催化剂的比表面积为50‑250m2/g，在吡啶脱附温度＞400°C时的表面强酸量＞100μmol/g。锆掺杂磷酸氧铌催化剂具有较高的活性且较稳定，通过将其应用在木质素制备碳量子点中，能够更好地催化木质素的转化，不需再添加无机酸碱。

摘要： 本发明提供荧光碳量子点、氮‑磷共掺杂的荧光碳量子点及合成方法。荧光碳量子点的合成方法，包括如下步骤：步骤1，将树叶粉末和去离子水形成的混合液在200～240°C下进行水热反应，得到反应液A；步骤2，将反应液A中的副产物去除后干燥，得到荧光碳量子点。氮‑磷共掺杂的荧光碳量子点的合成方法为将反应液A替换为反应液B，之后按照处理反应液A的方式处理，得到氮‑磷共掺杂的荧光碳量子点，其中反应液B按如下过程得到：将树叶粉末、磷酸脲和去离子水的混合体系在200～240°C下进行水热反应，磷酸脲和树叶粉末的质量比小于等于0.2，得到反应液B。本发明绿色、成本低，能显著提高荧光碳量子点的量子产率。

摘要： 本申请涉及碳量子点制备技术领域，具体公开了一种碳量子点制备方法、碳量子点及其在OLED中的应用。碳量子点制备方法为：选择石墨电极作为对电极，饱和甘汞电极或氯化银电极作为参比电极；将碳源作为工作电极、在电解质溶液中进行三电极循环伏安处理，三电极循环伏安处理的扫描速度为1‑2mV/s、循环电压为1‑2V，扫描时间为60‑120min，得到碳量子点分散液，再从碳量子点分散液分离碳量子点。该种方法制得的碳量子点颗粒度为2‑3nm,尺寸均一性好，无“团聚”问题，易于以分散液形式稳定存储。本申请提供的碳量子点由前述方法制得，优选方案中经掺氮处理后得到的碳量子点发射光从蓝色延伸至绿色，适于制作高性能蓝绿光OLED。

摘要： 本发明涉及一种碳量子点复合溶液、碳量子点复合薄膜及发光器件，其含有碳量子点、n型支撑基质材料和金属纳米颗粒，所述碳量子点和所述金属纳米颗粒分散于所述n型支撑基质材料中。本发明将碳量子点、金属纳米颗粒和n型支撑基质材料进行掺杂，通过这种掺杂方式将碳量子点分隔，同时将金属纳米颗粒掺杂到碳量子点发光层中，这样会有效的减少自淬灭现象和增加荧光激子寿命的衰减速度，从而提高CQDs‑LED的效率。

摘要： 本发明提供一种高活性碳量子点的制备方法、高活性碳量子点及应用，具体涉及纳米材料技术领域。该制备方法在醛溶液中加入封端剂和活性剂搅拌溶解，再加入碱性物质聚合反应得到所述高活性碳量子点。封端剂：活性剂：碱性物质：醛溶液的质量比为1～10：5～20：10～40：100。该制备方法，以醛和碱为核心原料，通过交联聚合形成碳量子点，使用封端剂调控高活性碳量子点的粒径，以活性剂提升碳量子点的界面活性。整个反应系统发生可控的化学交联聚合反应，批量合成高活性碳量子点。该碳量子点粒径小于10nm，具有高界面活性，为低渗、特低渗油藏的开发提供了更好的驱油材料，驱油增采效果显著。

摘要： 本发明一种荧光碳量子点及氮‑磷共掺杂荧光碳量子点的合成方法与应用。先将树叶粉末和去离子水形成的混合物在200～240°C下水热反应，后将所得产物A中的副产物去除后干燥，得到荧光碳量子点。将产物A替换为产物B，按照处理产物A的方式处理，得到氮‑磷共掺杂荧光碳量子点，其中产物B按如下过程得到：将树叶粉末、磷酸脲和去离子水的混合体系在200～240°C下水热反应，磷酸脲和树叶粉末的质量比小于等于0.2，得到产物B。本发明绿色、成本低、能提高生物质基荧光碳量子点的量子产率，获得的碳量子点荧光性能稳定、水溶性好、尺寸细小、毒性低、生物相容性好，作为荧光探针可用于检测自来水中的微量Fe3+和细胞成像。

摘要： 本发明涉及碳量子点技术领域，具体公开一种荧光碳量子点、荧光碳量子点/纤维素纳米晶体复合薄膜及制备方法。以吡啶类类化合物和金属氯化物制备得到的低共熔溶剂为前驱体，经燃烧法制备得到荧光碳量子点。本发明以吡啶类化合物和金属氯化物为原料，形成稳定性良好的低共熔溶剂，以低共熔溶剂为原料制备碳量子点，可对碳量子点表面进行有效地功能基团修饰，且碳量子点表面的功能基团可通过络合作用与纤维素纳米晶体薄膜表面的羟基稳定结合，不仅有利于碳量子点均匀分布在纤维素纳米晶体薄膜中，且还能增强碳量子点的荧光强度，保护了碳量子点粒子表面缺陷能级结构，从而荧光稳定性也得了大幅度提高。

摘要： 本实用新型提供一种用于碳网或碳盘烧烤炉点碳的蜡烛点碳器，其为一个筒口朝上、筒内可以容纳蜡烛的浅筒体，在筒口处设有用于悬挂在所述烧烤炉碳网或碳盘上的悬挂结构。蜡烛点碳器将点燃的蜡烛挂在碳网或者碳盘的底部，使得蜡烛不被烧烤炉上的碳弄灭，点燃的蜡烛可以通过碳网的网格或者碳盘的通孔来点燃碳，从而使得烧烤点碳变得方便简单。

摘要： 本发明属于碳点制备技术领域，具体公开了一种碳点以及碳点基复合材料的制备方法。本发明采用绿色无污染的乙二胺四乙酸四钠为合成碳点的原料，通过加入适量的氢氧化钠，通过用微波炉加热一定时间就可以得到碳点，这个合成过程极其简单且易操作；再分别向得到的碳点溶液中加入聚乙烯醇或聚丙烯酰胺进行微波加热，得到碳点基复合材料（包覆的碳点），该碳点基复合材料具有RTP特性的、长余辉发射特性，可在光电设备、生物成像、显示设备、传感器等领域中应用。

摘要： 本发明提供了一种红色荧光碳点的制备方法及基于该荧光碳点制备荧光蚕丝的方法，先让有机溶剂浸泡桑叶得到的提取液，进行溶剂热反应，蒸干溶剂后得到碳点粗产品；再用有机溶剂和水的混合物萃取碳点粗产品，得到脂溶性的红光碳点。本发明提出的红光碳点合成路线原料丰富、成本低廉，产品质量好、产率高；本发明提出的碳点喂蚕生产蚕丝的技术简单易行，家蚕存活率和结茧率接近100％，有大规模产业化的前景，是一条绿色化学、可持续发展的生产路线。