碳点荧光猝灭法测定粉煤灰中痕量钴

碳点荧光猝灭法测定粉煤灰中痕量钴

罗道成;罗铸

【摘要】在pH 6.80的B-R缓冲溶液中,基于钴离子对水溶性碳点(CDs)的荧光具有显著的猝灭作用,建立了一种测定钴离子的荧光光度法.在5 mL比色管中,依次加入0.5 mL 3.6×10-4 mol/L荧光碳点溶液(以碳计)、1.0 mL pH 6.80的B-R缓冲溶液和适量的钴离子标准工作溶液后定容,室温下反应10 min,以350 nm为激发波长,440 nm为测定波长测定体系的相对荧光强度,结果表明,钴离子浓度在2×10-6～7.6×10-5 mol/L范围内与CDs的相对荧光强度呈良好的线性关系,其线性回归方程为△F=1.008 7+0.031 25×10-6 c(mol/L),相关系数r=0.998 5,方法检出限1.2×10-7 mol/L.方法用于粉煤灰中痕量钴的测定,测定结果与国家标准方法GB/T 15922-2010相符,相对标准偏差(RSD,n=6)为0.9％～1.0％,加标回收率在98％～104％之间.

【期刊名称】《冶金分析》

【年(卷),期】2015(035)009

【总页数】6页(P62-67)

【关键词】碳点;粉煤灰;钴;荧光猝灭法

【作者】罗道成;罗铸

【作者单位】湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201;煤炭清洁利用与矿山环境保护湖南省重点实验室,湖南湘潭411201;湖南科技大学化学化工学院,湖南湘潭411201

【正文语种】中文

粉煤灰是燃煤电厂排放的废弃物，在粉煤灰研制水处理药剂时，钴是被公认为毒性较强的微量金属元素，对于水处理药剂的应用前景有很大的影响，钴含量太高，会造成二次污染。因此对粉煤灰中钴的准确测定有着非常重要的意义。目前测定钴的方法主要有分光光度法[1-3]、催化光度法[4-6]、滴定法[7]、化学发光法[8]、原子吸收光谱法(AAS)[9]、荧光光谱法[10-11]、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[12]、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)[13]等。碳点(Carbon Dots，CDs) 作为新型荧光纳米材料，具有同半导体量子点一样优异的宽而连续的激发光谱，其具有荧光稳定，激发波长和发射波长可调，没有光漂白现象、水溶性好、廉价、低毒[14-15]等优点。这些性质决定了碳点在生物成像与生物探针领域有更大的应用前景。碳点的荧光可以有效地被电子受体或者电子给体所猝灭，这说明碳点既是电子受体，也是给体。这种光引发电子转移的性质将使其广泛地应用于光能量的转换，光伏设备和相关领域，也可作为Cu2+、Hg2+、Ag+ 等金属离子的检测探针[16-17]。由于碳点具有比半导体量子点更优异的性能，在科学界引起了极大的关注。

本文以葡萄糖为碳源，以聚乙二醇-200(PEG-200)为分散剂和表面修饰剂，在水溶液中合成了水溶性的荧光纳米碳点，利用其作为荧光探针，在pH 6.80的B-R缓冲溶液中，基于Co2+对碳点的荧光具有显著的猝灭作用，建立了一种测定Co2+的荧光光度法。该法用于测定粉煤灰中痕量钴，结果满意。

1.1 主要仪器与试剂

RF-5301型荧光分光光度计(日本岛津公司)；UV-2550型紫外分光光度计(日本岛津公司)，pHS-3C型酸度计(上海第三分析仪器厂)；78-磁力加热搅拌器(江苏金坛金城国盛实验仪器厂)；循环水式真空泵(巩义予华仪器有限责任公司)；HH-S2型数显恒温水浴锅(金坛大地自动化仪器厂)；UP型纯水仪(上海优普实业有限公司)；

202-00A型台式电热恒温干燥箱(天津市泰斯特仪器有限公司)。

Co2+ 标准溶液：2.0 mmol/L，准确称取0.05 82 g Co(NO3)2·6H2O，用水溶

解并定容于100 mL容量瓶，摇匀，使用时用水稀释成不同浓度的标准工作溶液；B-R缓冲溶液：pH 6.80，在100 mL三酸混合液(磷酸、乙酸、硼酸，浓度均为0.04 mol/L)中，加入50.0 mL 0.2 mol/L NaOH溶液；葡萄糖；聚乙二醇(PEG-200)；己二胺；硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)；硼酸；乙酸；磷酸。

实验所用试剂均为分析纯，实验用水为超纯水(电阻率为18.2 MΩ·cm)。

1.2 实验方法

1.2.1 荧光碳点的制备

荧光碳点按照文献[18]的方法制备：准确称取0.270 0 g葡萄糖，将其溶于25 mL 聚乙二醇和水体积比为1∶1的溶液中，并转移至反应釜中，在180 ℃下反应3 h，取出冷却至室温后，加入一定量己二胺粉末于上述反应液中，于120 ℃电热恒温

干燥箱中反应12 h进行钝化，即可得到棕红色的碳点溶液，用水定容至25 mL，该溶液中荧光碳点的浓度为0.36 mol/L(以碳计，下同)。将制备的碳点溶液用水稀释至0.003 6 mol/L，作为碳点储备液于4 ℃保存备用。使用时稀释为需要的浓度。

1.2.2 Co2+的测定方法

在5 mL比色管中，依次加入0.5 mL 3.6×10-4 mol/L 荧光碳点溶液、1.0 mL

pH 6.80的B-R缓冲溶液和适量的Co2+标准工作溶液，用水定容，摇匀。室温

下反应10 min后，以350 nm为激发波长，用荧光分光光度计测定体系在440 nm处的荧光强度F；按同样的方法测定试剂空白的荧光强度F0，计算相对荧光强度ΔF=F0/F。仪器激发和发射狭缝宽度均为10 nm。

2.1 荧光碳点的光谱性质

荧光碳点的紫外吸收光谱和荧光发射光谱(激发波长为350 nm)如图1和图2所示。由图1可知，碳点的最大吸收峰位于350 nm；由图2可知，在350 nm激发波

长下，荧光碳点在440 nm处得到一个很强的发射峰，这与在紫外灯下发射的明

亮青色荧光相一致，充分说明该合成的碳点是荧光碳点。由图1和图2还可看出：该荧光碳点的激发光谱连续，同时具有很宽的荧光激发波长范围；荧光发射峰峰形对称，半峰宽较窄，荧光强度高，表明合成的荧光碳点光学性质稳定，发光性能良好。

2.2 荧光碳点在不同激发波长的发射光谱

为了进一步快速确定荧光碳点的最佳发射波长，将制备的荧光碳点储备液依次稀释后，增大激发波长，考察其荧光发射波长的变化。根据图1荧光碳点紫外吸收光

谱的性质，在340～450 nm激发波长下考察碳点的荧光发射光谱，结果如图3所示。

由图3可见：随着激发波长的增大，荧光发射峰位置发生红移，荧光强度也先增

大后减小；激发波长为350 nm时，荧光碳点的荧光发射强度最大。因此，实验

选择350 nm作为荧光碳点的激发波长。在此激发波长下，荧光碳点的最大发射

波长为440 nm，这与前面的实验结果吻合。

2.3 Co2+ 对荧光碳点的猝灭

室温下，在荧光碳点中加入不同体积的Co2+标准工作溶液、1.0 mL pH 6.80的

B-R缓冲溶液，并用水定容后测定，考察了不同浓度的Co2+对碳点荧光强度的影响，结果如图4所示。由图4可知：当激发波长为350 nm时，随着Co2+浓度

不断增大，碳点的荧光强度逐渐下降，荧光峰形变宽，而碳点的最大荧光发射波长并没有明显变化，仍在440 nm处。这说明加入Co2+后体系发生变化，导致碳点的荧光猝灭。这可能是由于Co2+与碳点表面羟基形成的氧负离子结合后，降低了碳点表面的负电荷，减小了碳点的之间的静电排斥力，拉近了碳点之间的距离，导致碳点聚集荧光猝灭[19]。实验选择440 nm为测定波长。

2.4 pH值

按照实验方法，考察了1.0 mL不同pH 值的B-R缓冲溶液对碳点荧光强度的影响。结果表明：碳点荧光光谱的峰位不随B-R缓冲体系pH值改变而发生位移，但其

相对荧光强度ΔF发生了变化；当B-R缓冲体系pH 值在4.00～8.50范围内时，

碳点相对荧光强度ΔF经过一个由低到高再减弱的过程；在pH值为6.80时，其

相对荧光强度ΔF达到最大值，这说明此时Co2+对碳点的猝灭作用最强。实验选择pH 6.80的B-R缓冲溶液。

2.5 反应时间

试验表明：未加Co2+离子时，碳点的荧光强度不随时间发生变化；加入Co2+后，猝灭作用非常迅速，碳点溶液的荧光强度明显降低，但此时不够稳定。反应10 min后，体系的荧光强度趋于稳定，且至少可以保持在3 h以上。实验选择反应

时间为10 min。

2.6 荧光碳点浓度及用量

试验表明：碳点浓度太低时，荧光猝灭作用不明显，且线性范围窄；而碳点浓度太高时，分析灵敏度较低。当碳点浓度为2.0×10-4 ～5.5×10-4 mol/L范围内，荧光猝灭程度达到最大；实验选择碳点的浓度为3.6×10-4 mol/L。进一步试验表明:当碳点浓度为3.6×10-4 mol/L时，随着碳点溶液用量的增加，碳点与Co2+ 的

作用增强，荧光强度的猝灭值随碳点溶液用量的增加而增大；当3.6×10-4 mol/L 碳点溶液的用量为0.5 mL时，荧光猝灭程度趋于平缓且达到最大。实验选择0.5 mL 3.6×10-4 mol/L 碳点溶液。

2.7 校准曲线和检出限

在最佳实验条件下，分别取不同浓度的Co2+ 加入到一定浓度的碳点溶液中，按

实验方法进行测定，以Co2+ 浓度(mol/L)为横坐标，以相对荧光强度值ΔF为纵

坐标，绘制校准曲线。结果表明：Co2+ 浓度在2×10-6～7.6×10-5 mol/L范围

与碳点的荧光强度呈线性关系，其线性回归方程为ΔF=1.008 7+0.031 25×10-6

c(mol/L)，r=0.998 5。连续进行11次空白试验，按3δ/k计算(δ为11次空白溶液的标准偏差，k为线性回归方程的斜率)方法检出限为1.2×10-7 mol/L。按照实验方法，加入60.0×10-7 mol/L Co2+ 溶液进行测定，平行11次测定结果的相对标准偏差为2.6%。

2.8 共存离子的影响

在选定的最佳实验条件下，当相对误差控制在±5%范围内时，对粉煤中常见的金属元素进行了干扰试验。结果表明，对含有50 μmol/L Co2+的5 mL溶液，共存离子的最高允许量(mg)如下：K+、Na+ (15.0)；Ba2+、Ca2+(5.0)；Pb2+、Cd2+(4.0)；Hg2+、Al3+、Zn2+ (1.5)；Ti、Cr (0.8)；Ga3+、V(0.5)；Sc、Ge(0.30)；Mn2+(0.25)。但Fe3+、Cu2+、Ni2+的允许量低，对测定有干扰。加入0.4 mL 20 g/L酒石酸溶液可掩蔽Fe3+ (0.5 mg)，加入0.4 mL 30 g/L 硫脲溶液可掩蔽Cu2+ (0.6 mg)、Ni2+ (0.3 mg)。

2.9 碳点荧光的发光机理

推测碳点荧光的发光机理如下：在水热条件下，葡萄糖分子间发生脱水缩合，生成线状或枝状寡聚糖。然后随着反应的进行，当溶液达到临界过饱和度的时候，线状或枝状的寡聚糖将进一步发生分子间的脱水，相互交连而引发爆发式的迅速成核。溶液中的生长基元在此核表面各向同性地均匀生长，直到反应终止。在反应釜的高温高压内环境下，原料经过一定程度的交连不完全碳化得到碳点粒子。所形成的碳点粒子表面具有很多缺陷能带，当受到激发光照射时，由于其电子和空穴被量子限域(粒径在1～10 nm内)，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后激子发生辐射重组而发射荧光[20]。

准确称取1.000 0 g通过0.074 mm筛的粉煤灰样，置于铂坩埚中，放入650 ℃的马弗炉中灰化2 h，取出冷却。用水润湿后，先加入H2SO4-HF将硅挥发，冒尽SO3后，再加入10 mL 6.0 mol/L HCl、5 mL 4.0 mol/L HNO3，在电热板上

低温煮沸除去氮的氧化物，蒸发至近干。冷却后用水溶解残渣，冷却，移入100 mL容量瓶中，定容。准确移取一定量溶液至25 mL小烧杯中，加入1.0 mL 20

g/L酒石酸溶液和1.0 mL 30 g/L硫脲溶液，用1.0 mol/L氢氧化钠溶液调节经酸度计校正至pH 6.80，将溶液转入25 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，作为待测液。准确移取2.0 mL待测液加入到5 mL比色管中，以下按实验方法测定了2个不同火电厂粉煤灰样品中的钴含量，并按标准方法GB/T 15922-2010进行对比试验，结果如表1所示。同时进行加标回收试验，回收率在98%～104%之间。

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荧光分析法

荧光分析法 一、基本原理 某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光，根据荧光的光谱和荧光强度，对物质进行定性或定量的方法，称为荧光分析法（fluorescence analysis）。 荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点，它的测定下限通常比分光光度法低2~4个数量级，在生化分析中的应用较广泛。 在室温下分子大都处在基态的最低振动能级，当受到光的照射时，便吸收与它的特征频率相一致的光线，其中某些电子由原来的基态能级跃迁到第一电子激发态或更高电子激发态中的各个不同振动能级，这就是在分光光度法中所述的吸光现象。跃迁到较高能级的分子，很快（约10-8s）因碰撞而以热的形式损失部分能量，由所处的激发态能级下降到第一电子激发态的最低振动能级，能量的这种转移形式，称为无辐射跃迁。由第一电子激发态的最低振动能级下降到基态的任何振动能级，并以光的形式放出它们所吸收的能量，这种光便称为荧光。 荧光分析法是测定物质吸收了一定频率的光以后，物质本身所发射的光的强度。物质吸收的光，称为激发光；物质受激后所发射的光，称为发射光或荧光。如果将激发光用单色器分光后，连续测定相应的荧光的强度所得到的曲线，称为该荧光物质的激发光谱（excitation spectrum）。实际上荧光物质的激发光谱就是它的吸收光谱。在激发光谱中最大吸收处的波长处，固定波长和强度，检测物质所发射的荧光的波长和强度，所得到的曲线称为该物质的荧光发射光谱，简称荧光光谱（fluorescence spectrum）。在建立荧光分析法时，需根据荧光光谱来选择适当的测定波长。激发光谱和荧光光谱是荧光物质定性的依据。 对于某一荧光物质的稀溶液，在一定波长和一定强度的入射光照射下，当液层的厚度不变时，所发生的荧光强度和该溶液的浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光物质的线性范围一般在0.00005-100微克/ml,当荧光物质溶液的吸光度小于或等于0.05时荧光强度和浓度才成线性关系。当高浓度时，由于自粹灭和自吸收使荧光强度和浓度不呈线性关系，发生负偏差。因此分析时注意在校正曲线的线性范围内进行。 二、荧光仪的主要部件 测定荧光可用荧光计和荧光分光光度计，二者的结构复杂程度不同，但其基本结构是相似的。由光源发出的光，经单色器让特征波长的激发光通过，照射到液槽使荧光物质发射出荧光，经第二个单色器让待测物质所产生的特征波长荧光通过，照射到检测器产生光电流，经放大后以指针指示或用记录仪记录其信号。 仪器的主要部件如下： 1．光源：发射紫外区和可见区的激发光，一般常用的为溴钨灯和供蒸汽灯，以及氙弧灯。 2．单色器：仪器共有两个单色器，作用分别是滤去非特征波长的激发光，和滤去非特征波长荧光的杂散光。 3．液槽：用来盛放待测溶液。 4．检测器：检测待测物质所发射的荧光信号。 三、荧光分析法的定性和定量 （一）定性分析 荧光物质特性的光谱包括激发光谱和荧光光谱两种。在分光光度法中，被测物质只有一种特征的吸收光谱，而荧光分析法能测出两种特征光谱，因此，鉴定物质的可靠性较强。当然，必须在标准品对照下进行定性。 （二）定量测定 荧光分析法的定量测定方法较多，可分为直接测定法和间接测定法两类。 1、直接测定法：

微波辅助法一步合成荧光碳点用于水中三价铁离子的检测

微波辅助法一步合成荧光碳点用于水中三价铁离子的检测徐源;陈艳华;丁兰 【摘要】以柠檬酸为碳源,丙三醇为反应溶剂和微波吸收介质,通过微波辅助法一步合成了荧光碳点.该方法快速、环保,合成的碳点尺寸均一、分散性好.利用透射电子显微镜、荧光光谱、紫外光谱、红外光谱和X射线光电子能谱对所合成碳点的结构和性质进行了表征.基于三价铁离子能够选择性地猝灭碳点荧光的特性,建立了基于碳点检测实际水样品中Fe3+的方法.该方法线性范围为5～50 μmol/L,检出限为2.16 μmol/L,在加标样品中Fe3+的加标回收率为96.8%～106.0%.%Carbon dots(CDs)were synthesized through one-pot microwave-assisted synthesis method using citric acid as carbon source,glycerol as solvent and passivation agent.The obtained CDs have uniform size and good dispersion.The proposed synthesis method is rapid,simple and eco-friendly.The CDs were applied to detecting Fe3+in practical water samples based on fluorescence(FL)quenching mechanism with a linear range of 5—50 μmol/L,a detection limit of 2.16 μmol/L and the recoveri es of 96.8%—106.0%,which showed good feasibility in detection of Fe3+in practical water samples. 【期刊名称】《高等学校化学学报》 【年(卷),期】2018(039)007 【总页数】7页(P1420-1426) 【关键词】碳点;微波辅助法;Fe3+检测;荧光猝灭法

样品粉碎时

（一）A型题 1.样品粉碎时，不正确的操作是（） A.样品不宜粉碎得过细 B.尽量避免粉碎过程中设备玷污样品 C.防止粉尘飞散 D.防止挥发性成分损失 E.粉碎颗粒不必全部通过筛孔，只要过筛的样品够用即可 2.通常不用混合溶剂提取的方法是（） A.冷浸法 B.回流提取法 C.超声提取法 D.连续回流提取法 E.超临界提取法 3.在进行样品的净化时，不采用的方法是（） A.沉淀法 B.冷浸法 C.微柱色谱法 D.液-液萃取法 E.离子交换树脂法 4.下列方法中用于样品净化的是（） A.高效液相色谱法 B.气相色谱法 C.超声提取法 D.指纹图谱法 E.固相萃取法 5.下列提取方法中，无需过滤除药渣操作的是（） A.冷浸法 B.回流提取法 C.超声提取法 D.连续回流提取法 E.以上都不是 6.对水溶液样品中的挥发性被测定成分进行净化的常用方法是（） A.沉淀法 B.蒸馏法 C.直接萃取法 D.离子对萃取法 E.微柱色谱法 7.对直接萃取法而言，下列概念中错误的是（）

A.它通常是通过多次萃取来达到分离净化的 B.根据被测组分疏水性的相对强弱来选择适当的溶剂 C.常用的萃取溶剂有CHCl3、CH2Cl2、CH3COOC2C5和Et2O等 D.萃取弱酸性成分时，应调节水相的pH=pKa+2 E.萃取过程中也常利用中性盐的盐析作用来提高萃取率 8.用离子对萃取法萃取生物碱成分时，水相的pH值偏低（） A.有利于生物碱成盐 B.有利于离子对试剂的离解 C.有利于离子对的形成 D.有利于离子对的萃取 E.不利于生物碱成盐 9.使用离子对萃取法时，萃取液氯仿层中有微量水分可引起浑浊而干扰比色测定，不适宜的处理方法是（） A.加入少许乙醇使其变得澄清 B.久置（约1hr）分层变得澄清 C.在分离后的氯仿相中加脱水剂（如无水Na2SO4）处理 D.加入醋酐到氯仿层中脱水 E.经滤纸滤过除去微量水分 10．在《中国药典》2000年版一部中对含黄连的中成药进行含量测定时（以盐酸小檗碱计），使用LSE法进行净化处理，其色谱柱规格为（） A．内径约0.9cm，中性氧化铝5g，湿法装柱，30ml乙醇预洗 B．内径约0.3cm，酸性氧化铝5g，干法装柱，30ml乙醇预洗 C．内径约0.9cm，中性氧化铝5g，干法装柱，30ml水预洗 D．内径约0.2cm，硅胶5g，湿法装柱，30ml乙醇预洗 E．内径约0.9cm，硅藻土5g，湿法装柱，2ml甲醇洗，再用水洗 11．既可用一个波长处的△A，也可用两个波长处的△A进行定量的方法时（）A．等吸收点法 B．吸收系数法 C．系数倍率法 D．导数光谱法 E．差示光谱法 12．评价中药制剂含量测定方法的回收试验结果时，一般要求（） A．回收率在85%～115%、RSD≤5%（n≥5） B．回收率在95%～105%、RSD≤3%（n≥5） C．回收率在80%～100%、RSD≤10%（n≥9） D．回收率≥80%、RSD≤5%（n≥5） E．回收率在99%～101%、RSD≤%（n≥3） 13．对下列含量测定方法的有关效能指标描述正确的是（）

新型荧光纳米材料在核酸和蛋白质检测中的应用

新型荧光纳米材料在核酸和蛋白质检测中的应用 陈朝会;张正涛;苏鲁方 【摘要】核酸是生物体内重要的遗传信息载体,在生命活动中起着存储和传递遗传信息的作用,决定着生物体的生长、遗传和变异等一系列重大的生命现象.蛋白质是 生命活动的基础,许多重要的生命现象和生理活动都是通过蛋白质实现.蛋白质含量 的变化与疾病息息相关,因此许多疾病相关蛋白的检测在病理学、基因组学等方面 有重要的参考价值.近年来,随着纳米生物技术的发展,荧光纳米材料低毒、易于合成、成本低等优势使其成为建立新型分析方法的有力工具.介绍了常见的荧光纳米材料 在核酸和蛋白荧光分析中的应用. 【期刊名称】《江汉大学学报（自然科学版）》 【年(卷),期】2018(046)005 【总页数】7页(P431-437) 【关键词】新型荧光纳米材料;核酸检测;蛋白质检测;生物传感 【作者】陈朝会;张正涛;苏鲁方 【作者单位】江汉大学交叉学科研究院,湖北武汉 430056;江汉大学交叉学科研 究院,湖北武汉 430056;江汉大学交叉学科研究院,湖北武汉 430056 【正文语种】中文 【中图分类】O65 0 引言

21世纪，随着人们生活水平的进一步提高，对疾病的早期诊断提出了更高的要求，而核酸、蛋白质和微量元素的变化在一定程度上可以反映某些疾病的早期病变，例如：癌胚抗原超过20 μg∕L时往往提示有消化道肿瘤，70%～95%的原发性肝癌 患者血清中AFP高达250 μg∕mL～6 mg∕mL，因此，分子生物水平上的早期诊断成为疾病检测的趋势。分子生物水平上的诊断包括核酸和蛋白质检测。核酸是生物体内重要的遗传信息载体，在生命活动中起着存储和传递遗传信息的作用，决定着生物体的生长、遗传和变异等一系列重大的生命现象。核酸突变或缺失等都将导致疾病的发生。如镰刀形红细胞贫血症是珠蛋白β基因的点突变引起的；白化病是 酪氨酸酶基因缺失引起的黑色素缺乏或合成障碍所导致的。蛋白质是生命活动的基础，许多重要的生命现象和生理活动都是通过蛋白质实现。蛋白质含量的变化与疾病息息相关，因此许多疾病相关蛋白的检测在病理学、基因组学等方面有重要的参考价值。如叶酸受体是一种与肿瘤相关的跨膜单链糖蛋白，该蛋白在人体的很多肿瘤细胞，如卵巢癌、脉络丛癌、室管膜癌等中过度表达，但是在正常细胞中却很少表达，甚至不表达。叶酸受体的检测可以为疾病诊断提供许多有价值的信息。 目前常用检测核酸和蛋白质的方法有循环伏安法、电致化学发光法、紫外-可见分 光光度法（比色法）、质谱法、荧光分光光度法等。电分析法简单快速，但是电极修饰过程繁琐，并且需要一定的电化学基础；化学发光法线性范围宽，反应快且不需要光源，但是应用对象受限、不容易建立均相体系；比色法仪器简单、直观性强，但是其灵敏度有待进一步提高；质谱法则需要借助昂贵的仪器。荧光分光光度法因其灵敏度高，适用范围广，操作简便等优点被广泛应用于核酸、蛋白质和细胞等的检测。同时，纳米科技的快速发展，为荧光分析法提供了更广阔的发展空间。本文主要介绍新型纳米荧光材料在核酸及蛋白质检测中的应用。 1 量子点在核酸及蛋白检测中的应用 1.1 传统量子点

L-赖氨酸修饰的荧光碳量子点的制备及在钴测定中的应用

L-赖氨酸修饰的荧光碳量子点的制备及在钴测定中的应用孙雪花;尹惠;柴红梅;张甜;陈谦 【摘要】以葡萄糖为原料,通过微波法制备了L-赖氨酸修饰的碳量子点(CQDs),研究了该CQDs与钴的荧光猝灭效应并将其应用于钴的测定.通过高分辨电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱等对L-赖氨酸修饰的CQDs进行结构表征分析.结果发现,该CQDs具有较强的荧光特性.条件优化试验表明,在pH 9.70的B-R缓冲体系中,在340 nm的光激发下,此CQDs最大荧光发射波长位于420 nm处,Co2+的质量浓度在0.03～ 0.60μg/mL及0.60～4.0μg/mL范围内与体系的荧光猝灭强度呈良好的线性关系,相关系数分别为0.9964和0.9918,检出限为3.84 ng/mL.将实验方法应用于水样中痕量钴的测定,测定结果与原子吸收光谱法(AAS)基本一致,相对标准偏差(RSD,n=5)为1.7％～2.0％. 【期刊名称】《冶金分析》 【年(卷),期】2018(038)011 【总页数】6页(P75-80) 【关键词】L-赖氨酸;碳量子点(CQDs);荧光探针;钴 【作者】孙雪花;尹惠;柴红梅;张甜;陈谦 【作者单位】延安大学化学与化工学院 ,延安市分析技术与检测重点实验室 ,陕西延安 716000;延安大学化学与化工学院 ,延安市分析技术与检测重点实验室 ,陕西延安 716000;延安大学化学与化工学院 ,延安市分析技术与检测重点实验室 ,陕西延安 716000;延安大学化学与化工学院 ,延安市分析技术与检测重点实验室 ,陕西

碳点荧光探针在食品检测中的应用

碳点荧光探针在食品检测中的应用 徐龙华;方国臻;王硕 【摘要】Carbon dots as an emerging carbon nanomaterials, due to its special optical and electronic proper-ties,quantum size effect, low toxicity and good biocompatibility, since their initial discovery, have attracted considerable attention, became a hotspot of the materials, physics and chemistry, and showed good potential application in many areas such as sensing, imaging, analysis, catalysis. In this review, we described the recent progress in the field of carbon dots, introduced their optical property and applications in food detection, summa-rized the exiting problems in the development, and looked forward their prospect in the future.%碳点作为一种新兴的碳纳米材料,由于其独特的光电学特性、量子尺寸效应、低毒性、良好的生物相容性,一经发现便引起了人们的广泛关注,并成为材料物理及化学界的研究热点,在传感、成像、分析检测、催化等领域表现出很好的应用潜力.概述了碳点的研究进展,介绍了其光学特性及在食品检测中的应用,总结了其发展过程中存在的问题,并对其未来发展前景进行了展望. 【期刊名称】《食品研究与开发》 【年(卷),期】2017(038)012 【总页数】5页(P192-196) 【关键词】碳点;荧光;食品检测 【作者】徐龙华;方国臻;王硕

cu2+对碳点的荧光猝灭机理研究

cu2+对碳点的荧光猝灭机理研究 Cu2+对碳点的荧光猝灭机理研究 碳点是近年来被广泛研究的材料，它在电子传输、气体传感和量子光学方面有 着广泛的应用。近年来，由于其具有优异的物理和化学性质，碳点在能源存储 和太阳能技术方面得到了很多研究。除了量子点的光学特性外，其荧光猝灭行 为也是一个重要的研究方向。近年来，金属离子对碳点的荧光猝灭作用受到了 越来越多的关注，尤其是Cu2+离子对量子点的荧光猝灭机理研究。 Cu2+在自然界中有着广泛分布，它以溶液形式存在，其浓度可以达到比较高的 水平。此外，Cu2+可以很容易地被金属离子或其他分子吸附，并且可以被生物 体吸收，因此它在某些行业中具有重要作用。由于Cu2+具有良好的溶解性，可 以容易地将其纳入量子点表面，从而实现碳点的改性。 碳点的荧光猝灭是指金属离子和分子进入碳点内部，并与碳点表面上几种元素（如C，N，O）形成稳定的络合物，导致其荧光强度明显下降的现象。实际上，碳点表面上的元素和原子间存在着氢键，当金属离子作用于碳点表面时，重整 氢键，从而影响碳点的荧光强度。 有研究发现，Cu2+的表面活性强，它可以有效地根据碳点表面的氢键进行定向 结合。由于Cu2+离子比其他金属离子的半径更小，因此它可以更快地进入量子 点的内部，从而影响其表面氢键的构成，并最终使荧光强度降低。此外，Cu2+ 还能够影响碳点内部结构，从而影响其荧光特性。 此外，针对Cu2+在碳点表面的作用，还有一些其他的机制也需要考虑，例如， 碳点表面配体的形成。这是指在Cu2+离子接近碳点表面时，金属离子和碳点表 面原子之间可能形成五价配体，如Cu N ，Cu C ，Cu O 等，从而影响量子点 的荧光特性。由于Cu2+可以通过改变表面结构来影响碳点的荧光猝灭，因此， 对Cu2+在碳点表面的作用以及其与量子点内部机理之间的相互作用机制有必要

碳量子点荧光材料的制备及其对金属离子检测的应用研究进展

碳量子点荧光材料的制备及其对金属离子检测的应用研究进展肖秀婵; 秦淼; 李强林; 任亚琦; 周筝 【期刊名称】《《功能材料》》 【年(卷),期】2019(050)009 【总页数】6页(P63-68) 【关键词】碳量子点; 制备方法; 金属离子检测; 应用领域 【作者】肖秀婵; 秦淼; 李强林; 任亚琦; 周筝 【作者单位】成都工业学院智慧环保大数据中心成都 611730 【正文语种】中文 【中图分类】X832 0引言 重金属污染已成为全球性环境问题之一，对人类健康造成不可逆转性的损害。重金属具有分布广泛、形态多样、降解难、毒性高等特点，可以通过各种形式进入到土壤、空气和水体中，最终通过食物链或者直接接触的方式进入人体，并在体内累积，导致生物体内的蛋白质结构发生不可逆的改变，影响组织细胞功能，进而引发各种疾病[1]。随着人们健康意识和环保意识的增强，重金属检测技术的研究越来越受 到重视。目前已有多种检测方法可以实现灵敏的重金属离子检测，如原子吸收光谱法、原子荧光发射法、电感耦合等离子质谱法和荧光探针法等，可用于微量或痕量重金属离子的测定[2-4]，但受限于检测过程繁琐、运行费用高、不易携带且需要

经过专门训练的人员操作等缺点，这些技术难以满足日益增长的现场监测和在线分析等需求。因此，开发快速、灵敏、准确的重金属分析方法，对于保护环境和提高人类的生存质量均具有重要意义。 碳量子点(carbon quantum dots, CQDs)是由分散的类球状碳颗粒组成，尺寸极 小(在10 nm以下)，具有荧光性质的新型纳米碳材料[5]。自从2004年美国南卡 罗莱纳大学的Xu等[6]在制备单壁碳纳米管(SWCNTs)时，首次发现了可以放出明亮荧光的碳量子，随后2006年Sun等[7]通过激光烧蚀石墨粉和水泥获得荧光碳点，近年来吸引了越来越多的科学家广泛关注。碳量子点具有极小的尺寸、优良的水溶性、化学稳定性、低毒性、良好的生物相容性、低廉的成本、较强的[1]量子 限域效应、稳定的荧光性能等一系列优异性能，在生物成像、有机物分析和光催化等多个领域具有潜在的应用前景，因此具有巨大的研究价值[8-9]。 CQDs在金属离子识别与检测领域的应用是目前研究的热点之一。在水溶液中，CQDs的荧光可以有效地被电子受体或者电子给体所猝灭，CQDs的光引发电子转移性质可被用于纳米探针检测金属离子[10]。该方法具有线性范围宽、灵敏度高和选择性高等优点，且样品制备简单无需复杂的前处理、测试所需样品量少，因此在水溶液中的重金属离子快速定性定量检测方面具有极大的研究开发价值[11]。 本文对碳量子点材料制备方法及其在金属离子检测过程中的研究进展进行了综述，以期为寻找高性能、多功能的碳量子点的制备方法和应用领域提供思路。 1 碳量子点材料的制备方法 截至目前，制备碳量子点的方法主要分为两类：“自上而下”和“自下而上”[12]。其中“自上而下”的方法是利用大尺寸结构的原材料通过物理或化学的方法得到小尺寸的碳量子点，例如，石墨烯薄片[6]、纳米管[7]常作为原材料。典型的方法有 激光刻蚀、电弧放电和电化学合成。“自上而下”的方法可以通过调节各自的反应参数达到对产物尺寸的调控，对边界结构的控制通常是不容易实现的[13]。“自

氮掺杂碳点的制备及在六价铬检测中的应用

氮掺杂碳点的制备及在六价铬检测中的应用 曾强;朱浩波;朱红艳;朱小利;戴昌雄;邓淳;何瑜;张修华;宋功武 【摘要】以破壁灵芝孢子粉为碳源、尿素为含氮掺杂剂,采用一步超声法制备了氮掺杂荧光碳点(N-CDs),并将其作为荧光探针检测Cr6+.向碳点溶液中加入Cr6+后,碳点荧光发生了猝灭,表明碳点与Cr6+发生了作用,并在Cr6+浓度为0～300 μmol·L-1范围内荧光强度变化值与Cr6+浓度表现出良好线性关系,相关系数为0.9818,检出限为0.3μmol· L-1.在实际样品检测中,回收率较好,为94％～102％,说明所制N-CDs可用于Cr6+的检测,具有较高的实用价值. 【期刊名称】《化学与生物工程》 【年(卷),期】2016(033)003 【总页数】5页(P48-52) 【关键词】Cr6+;灵芝孢子粉;荧光碳点;氮掺杂;荧光检测 【作者】曾强;朱浩波;朱红艳;朱小利;戴昌雄;邓淳;何瑜;张修华;宋功武 【作者单位】武汉红金龙印务股份有限公司,湖北武汉430056;武汉红金龙印务股份有限公司,湖北武汉430056;武汉红金龙印务股份有限公司,湖北武汉430056;武汉红金龙印务股份有限公司,湖北武汉430056;武汉红金龙印务股份有限公司,湖北武汉430056;湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062;湖北大学化学化工学院,湖北武汉430062 【正文语种】中文

【中图分类】O613.71 铬是一种重要的金属元素，广泛应用于电镀、制革、染料及冶金工业中[1]。在环 境中主要以Cr3+和Cr6+两种形式存在[2]。铬的毒性与其所处化学价态有关[3]，Cr3+为人体所需微量元素[4]，主要功能为促进人体糖类[5]、蛋白质[6]和脂类的 新陈代谢及人体生长发育[7-8]，而Cr6+对人体有毒，易穿透细胞并在细胞内沉积，其强氧化性可引起肾脏、肝脏、神经系统和血液的广泛病变[9]。因此，对Cr6+的检测显得十分必要。 荧光碳点(fluorescent carbon dots，CDs)[10]是继量子点之后又一种新型的荧光纳米材料，具有良好的发光性能与小尺寸特性，而且还具有很低的生物毒性和良好的生物相容性[11]，克服了传统荧光染料的缺点，在细胞成像[12]、标记[13]及检 测[14]等领域具有广阔的应用前景，有望代替量子点成为最具应用前景的环保型荧光纳米材料。 作者以破壁灵芝孢子粉为碳源、尿素为含氮掺杂剂，采用一步超声法制备氮掺杂荧光碳点(N-CDs)，并将其作为荧光探针检测环境水样中Cr6+。 1.1 试剂与仪器 灵芝孢子粉；尿素，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；二次去离子水。 LS55型荧光分光光度计、Spectrum one型傅立叶变换红外分光光度计、Lambda 35型紫外分光光度计，美国Perkin-Elmer公司；TecnaiG20型透射电 子显微镜，美国FEI公司；DTC-8型超声波清洗机，鼎泰(湖北)生化科技设备制造有限公司。 1.2 方法 1.2.1 N-CDs的制备及表征 准确称取1 g破壁灵芝孢子粉溶于100 mL去离子水，向其中加入1 g尿素，搅 拌均匀，超声反应4 h。反应结束后冷却至室温，离心抽滤，得到淡黄色上清液即

荧光分析法在环境有机污染物分析中的运用

荧光分析法在环境有机污染物分析中的运用 随着包括有机化工、医药工业以及石油等诸多化工产业的不断发展，加上各类化学药剂的广泛使用，使得有机污染物已经成为环境污染中不容忽视的重要问题。因此，采取有效措施对有机污染物进行科学分析的意义也就日益加大。有机污染物的分析对象包括有机氯、胺类化合物、表面活性剂、砷、汞、多环芳烃等，相应的分析检测手段也繁复多样，这其中荧光分析法因其高灵敏度，以及仪器投入资金较少等优势，逐步得到环境科研者的广泛关注。以下文章就对包括常规荧光分析法、导数荧光光谱法、固体表面荧光光谱法等多种荧光分析法在有机污染物分析中的应用展开分析，具体如下。 1 直接荧光分析法及其在有机物污染分析中的应用 此种方法是目前最为常用的荧光分析手段之一，其操作方法是通过对有机物荧光强度进行分析，从而确定出有机物浓度。目前国内已成功应用直接荧光分析法，针对苯酚、邻羟基苯甲酸的不同荧光性质，测定出检测水样的苯酚与邻羟基苯甲酸混合物总含量。要注意的是，因苯酚及邻羟基苯甲酸的特性所致，要在PH值分别为6和11的情况下进行测定。此外，国内还通过常规分析法测定出了苯并（a）芘在空气飘尘中的总含量。总体来看，直接荧光分析法的操作简单，但应用并不是十分普遍，这其中的一大要因是很多有机化合物并无荧光，或是其荧光率低，难以直接测定。因此，其应用存在一定局限性。 2 间接荧光分析法及其在有机物污染分析中的应用 2.1 荧光增强法 间接荧光分析法可细分成两种分析方法。一是对本身无荧光的有机化合物通过化学反应、讲解反应、偶联反应、酶降解反应以及氧化还原等多种途径使其转化为可进行荧光测定的标准。例如有机磷对硫磷本身不存在荧光，但其通过水解反应后对氨基酚则有荧光，之后就可通过荧光法进行测定。这种方式就是通过增强有机化合物的荧光性

浅谈X荧光法测定粉煤灰中二氧化硅含量

浅谈X荧光法测定粉煤灰中二氧化硅含量 X荧光法是一种常用的分析方法，可以用来测定粉煤灰中二氧化硅的含量。本文将对X 荧光法的原理、样品制备和分析步骤进行简要介绍，并讨论该方法的优点和局限性。 X荧光法是一种非破坏性的快速分析技术，可以在不损坏样品的情况下测定其元素组成。该方法基于原子的能级结构和跃迁原理。当样品受到高能量X射线或电子束的激发后，它会发出特定能量的X射线。这些X射线的能量和强度与样品中元素的类型和含量相关。 通过测量和分析这些X射线，可以确定样品中各元素的含量。 要测定粉煤灰中二氧化硅的含量，首先需要制备样品。一般来说，样品制备包括研磨、均匀混合、压块等步骤。通过研磨和混合可以使样品具有均匀的化学组成和颗粒大小分布，从而保证分析结果的准确性。压块的目的是制备形状均匀的样品块，方便后续分析操作。 在进行X荧光分析之前，需要对仪器进行适当的校准。校准样品是已知元素含量的标 准物质，通过测量校准样品可以建立样品中元素含量与X射线强度之间的关系。校准可以 进行线性拟合或多元拟合，以提高测量结果的准确性。 测量时，将制备好的样品放置在X荧光仪器中，通过适当的激发源，激发样品中的X 射线。X射线经过样品后，通过荧光谱仪进行分析。荧光谱仪可以测量不同能量范围内X 射线的强度，并根据强度与元素含量的关系，计算出样品中二氧化硅的含量。 X荧光法有一些明显的优点。它是一种快速和准确的分析方法，可以同时测定多个元素。X荧光法是一种非破坏性技术，可以在不破坏样品的情况下进行分析。该方法操作简便，不需要复杂的样品前处理步骤。 X荧光法也有一些局限性。它只能用于测定元素含量较高的样品。对于含量较低的元素，如痕量元素，需要使用其他检测方法。该方法对样品的形状和尺寸有一定的要求，制 备不当可能会影响测量结果的准确性。X荧光分析仪器本身的成本较高，维护和操作也需 要一定的专业知识和技能。

荧光猝灭分析中去除猝灭剂吸收影响的校正方法

（19）中华人民共和国国家知识产权局 （12）发明专利说明书 （10）申请公布号 CN100595574C （43）申请公布日2010.03.24（21）申请号CN200810099357.4 （22）申请日2008.04.30 （71）申请人合肥工业大学 地址230009 安徽省合肥市屯溪路193号 （72）发明人陈向东;杨继平;高峰;吴本科;袁自钧;程萍;王锐 （74）专利代理机构安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 代理人何梅生 （51）Int.CI 权利要求说明书说明书幅图 （54）发明名称 荧光猝灭分析中去除猝灭剂吸收影响的校正方法 （57）摘要 一种荧光猝灭分析中去除猝灭剂吸收 影响的校正方法，是通过单独荧光试剂受激 发光激发后所产生的荧光的实际测量谱a和 荧光试剂与猝灭剂混合样品所产生的荧光的 实际测量谱b来获得曲线A′和曲线B′，以 A′表征对荧光试剂与猝灭剂的混合样品，去 除直接吸收影响后荧光试剂实际可以发出的 未被猝灭的荧光谱，以B′表征所述A′被猝 灭剂猝灭以后的荧光谱线。以本发明方法可 以克服荧光猝灭分析中猝灭剂吸收作用所产 生的影响，使得那些原本因吸收谱存在交迭

而不适合采用荧光猝灭法进行分析的物质现 在可以利用荧光猝灭法进行分析，扩大了荧 光猝灭分析的应用范围。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2008-11-12公开公开 2009-01-07实质审查的生效实质审查的生效 2010-03-24授权授权 2016-06-22专利权的终止专利权的终止

权利要求说明书 荧光猝灭分析中去除猝灭剂吸收影响的校正方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看

罗丹明6G荧光猝灭法测定痕量次氯酸根

罗丹明6G荧光猝灭法测定痕量次氯酸根 梁爱惠;章表明 【摘要】在稀盐酸介质中,ClO-与过量的I-反应生成I-3,I-3分别与罗丹明 6G(RhG)、罗丹明S(RhS)、罗丹明B(RhB)及丁基罗丹明B(b-RhB)形成缔合微粒而导致各体系的荧光分别在550、550、580和580 nm处发生猝灭.ClO-浓度分别在0.015～0.43、 0.020～0.35、0.020～0.51 、0.020～0.35 mg/L范围内与各体系的荧光猝灭强度具有线性关系.各体系的检出限分别为0.010、 0.016、0.028和0.029 mg/L ClO-.据此建立了测定次氯酸根的荧光猝灭分析法,其中RhG-ClO--KI体系不仅灵敏度高而且稳定性较好,用于漂渍液和漂白粉中ClO-的测定,结果满意. 【期刊名称】《桂林理工大学学报》 【年(卷),期】2008(028)002 【总页数】4页(P212-215) 【关键词】ClO-;罗丹明6G;缔合微粒;荧光猝灭法 【作者】梁爱惠;章表明 【作者单位】桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004;桂林工学院,材料与化学工程系,广西,桂林,541004 【正文语种】中文 【中图分类】O657.3

次氯酸盐是一种常用的漂白剂和消毒剂。在人体组织中，在亚铁血红素的髓过氧化物酶的催化作用下，过氧化物与氯化物反应可产生ClO－或HClO。这种在血球内产生的 ClO－/HClO或 Cl2(HOCl的分解产物)在生物大分子的氧化损伤过程中所起的作用已成为目前生物化学研究的热点问题之一。从事这方面的研究工作通常都用NaOCl作为ClO－/HClO的来源［1，2］。 目前，测定ClO－的方法主要有碘量法［3］、流动注射化学发光法［4］、分光光度法［5］和高效液相色谱法［6］、酶传感器［7］等。碘量法的缺陷是灵敏度低，不适合于测定低浓度的ClO－。流动注射分析法测定水中ClO－的线性范围为5～500 mg/L，检出限为5 mg/L。分光光度法虽然灵敏度较高(0.027 mg/L)，但是分析过程较长，且TCEP和DTNB试剂难以获得。高效液相色谱法检测ClO－的线性范围为47～200 mg/L，检出限为10 mg/L。荧光法具有较高的灵敏度和较好的选择性，在许多领域得到广泛的应用［8－11］，但ClO－的荧光法鲜见报道。罗丹明染料 (Rh)是一类重要的分析试剂，已用于光度法、荧光法、共振散射光谱分析等［12－15］。但ClO－－I－－Rh缔合微粒体系的荧光猝灭研究及其分析应用尚未见报道。笔者研究发现，对于RhG、RhS、RhB和b-RhB体系，ClO－浓度在一定范围内分别与各体系的荧光猝灭强度呈线性关系。据此建立了痕量次氯酸根的荧光猝灭分析新方法，并解释了体系荧光猝灭的原因。 1.1 仪器和试剂 岛津RF－540型荧光分光光度计 (日本岛津)。 NaClO标准溶液:7.58×10－4mol/L，用碘量法标定，于4℃冰箱保存。工作液为3.79×10－5mol/L，每天配制，由标准溶液稀释而成;0.1 mol/L盐酸;2.0×10－2mol/L KI溶液;1.00× 10－4mol/L罗丹明 6G(rhodamine 6G，RhG); 1.00×10－4mol/L罗丹明S(rhodamine S，RhS); 1.00×10－4mol/L罗丹明 B(rhodamine B，RhB); 1.00×10－4mol/L丁基罗丹明B(butyl rhodamine B，

新型荧光碳点的制备及其在离子、小分子测定和细胞成像中的应用

新型荧光碳点的制备及其在离子、小分子测定和细胞成 像中的应用 新型荧光碳点的制备及其在离子、小分子测定和细胞成像中的应用 近年来，随着纳米科技的发展，荧光碳点作为一种新型的荧光探针，受到了广泛关注。它们具有极小的粒径和高度可调的荧光性能，使其在离子、小分子测定和细胞成像等领域具有广阔的应用前景。本文将介绍一种新型荧光碳点的制备方法，并探讨其在离子、小分子测定和细胞成像中的应用。 首先，我们介绍了一种简单、高效的制备荧光碳点的方法。该方法利用某种有机物为原料，在一定条件下进行热处理，通过碳化和表面修饰等过程制备荧光碳点。这种方法具有制备时间短、成本低廉的特点，适用于大规模生产。 然后，我们重点探讨了荧光碳点在离子测定中的应用。荧光碳点可以通过与特定离子的作用，在离子浓度检测和离子传感方面发挥重要作用。例如，通过改变荧光碳点的表面修饰物，可以选择性地实现对特定离子的测定。同时，由于荧光碳点的高度可调的荧光性能，可以实现对离子浓度的灵敏检测。研究显示，该方法在环境监测和生物医学领域具有潜在应用。 接下来，我们介绍了荧光碳点在小分子测定中的应用。荧光碳点在小分子测定中常常被用作荧光探针。通过与特定小分子的反应，荧光碳点可以发生荧光强度的变化，从而实现对小分子的检测。例如，我们可以利用荧光碳点对环境中的有害气体进行灵敏检测，并且通过调节荧光碳点的表面性质，可以实现对不同小分子的选择性测定。 最后，我们介绍了荧光碳点在细胞成像中的应用。由于荧

光碳点具有优异的荧光性能和较小的粒径，可以被用于细胞成像。通过将荧光碳点标记在特定细胞结构上，可以实现对细胞的高分辨率成像。同时，荧光碳点还具有较好的生物相容性和低毒性，使其成为细胞成像的理想探针。 综上所述，新型荧光碳点具有制备简单、荧光性能可调的特点，在离子、小分子测定和细胞成像等领域具有广泛应用前景。我们相信，随着对荧光碳点制备工艺和应用机制的深入研究，其在材料科学、环境监测和生物医学等领域的应用将得到进一步拓展 总之，荧光碳点作为一种新型材料，在离子测定、小分子检测和细胞成像中展现出了广阔的应用前景。通过改变荧光碳点的表面修饰物，可以实现对特定离子的选择性测定，同时其可调的荧光性能也使得对离子浓度的灵敏检测成为可能。在小分子测定中，荧光碳点可用作荧光探针，通过与特定小分子的反应实现对其的检测。而在细胞成像中，荧光碳点由于其优异的荧光性能和较小的粒径，被广泛用于高分辨率成像，并且具有较好的生物相容性和低毒性。因此，随着对荧光碳点制备工艺和应用机制的深入研究，相信其在材料科学、环境监测和生物医学等领域的应用将得到进一步拓展

荧光碳点在重金属离子检测方面的应用

荧光碳点在重金属离子检测方面的应用 李焕焕 【摘要】重金属离子污染日趋严重,极大地危害了人类的身体健康,如何有效的检测重金属离子成为治理污水的当务之急.荧光碳点作为一种新型的碳纳米材料,具有荧 光性质稳定、荧光强度高、低毒性和生物相容性好等特性,在检测重金属离子研究领域引起了极大的研究兴趣.本文综述了荧光碳纳米颗粒在荧光检测Hg2+、Cu2+、Fe3+以及其他金属离子上的最新进展,并对荧光碳点的研究趋势和未来前景进行了展望. 【期刊名称】《广州化工》 【年(卷),期】2019(047)007 【总页数】3页(P41-42,45) 【关键词】荧光碳点;重金属离子;检测 【作者】李焕焕 【作者单位】天津工业大学材料科学与工程学院, 天津 300387 【正文语种】中文 【中图分类】O657.3 近年来随着我国工业化进程加快，重金属离子的污染越来越严重，并且重金属离子极易通过食物链富集，最终危害人体健康[1]，因此重金属离子污染的治理刻不容缓。其中，在污染防治中，首先要实现对重金属离子的快速有效检测。研究者已经

开发出了许多检测金属离子的方法，包括光学法、毛细管电泳法、电化学法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子质谱分析法等。然而，这些方法中的大多数都有局限性，比如复杂的处理、高成本的检测和耗时的操作[2]。因此，需要寻找一种操作 简单且低成本的金属离子检测方法。作为一种新型的碳纳米材料，荧光碳点由于其独特的性质而受到科学家的强烈关注。 1 荧光碳点的简介 碳点(Carbon Dots，CDs)是一类粒径尺寸小于10纳米的新型荧光碳纳米材料。2004年，美国南卡罗莱纳大学Scrivens等[3]从单壁碳纳米管的纯化中意外分离 出具有荧光的碳纳米材料。2006年，美国克莱姆森大学Sun等[4]采用激光刻蚀 法制备并钝化修饰后得到了具有荧光的碳纳米材料，首次将其命名为CDs。碳点 的粒径尺寸一般只有几个纳米，具有很大的比表面积，由于其具有优异的水分散性、化学和光稳定性、无毒性、低成本，易于表面官能化和优异的光学性能，荧光碳点逐渐成为碳纳米材料家族中冉冉升起的一颗新星。 与传统的有机荧光染料以及金属半导体量子点相比，荧光碳点具有低毒性、良好的生物相容性、荧光强度高、荧光稳定性好等特点，被广泛应用到金属离子和阴离子检测、有机小分子及生物分子检测等方面的研究[5]。碳点作为新型金属离子荧光 探针，其容易被电子受体高效淬灭，据此可有效检测重金属离子，并在一定范围内进行重金属离子浓度的痕量分析。 2 金属离子检测 2.1 汞离子 汞离子是最具毒性的金属离子之一，由于其对人类健康和环境具有极其有害的影响而受到了很大的关注。汞是一种剧烈的神经毒素，长期暴露于含有高浓度汞的环境中会对大脑、神经系统和免疫系统造成伤害。因此，对Hg2+的敏感性和选择性检测对于环境、分析和生物医学的应用非常重要。至今为止，已经有许多技术和方法

金属离子与蛋白质的相互作用

金属离子与蛋白质的相互作用 一、实验目的： 测定过渡金属离子对蛋白质功能的影响二、实验原理： 金属离子在许多生命过程中发挥关键作用，研究金属离子与蛋白质的结合作用是生命科学的重要内容，是化学和生命科学研究的前沿领域。血清白蛋白是哺乳动物血浆中含量最丰富的蛋白质，它能够储存和转运众多的内源性和外源性物质。由于血清白蛋白在生理上的重要性和易于分离、提纯，从上世纪50年度（国内80年代末）开始，人们对血清白蛋白与金属离子（和药物分子等）的相互作用展开了大量研究，以期在分子水平上揭示相关生命过程的奥秘。 许多蛋白质含有金属离子，金属离子对蛋白质发挥生物学功能起着关键性的作用。在人体基因组编码的蛋白质中，超过30%的蛋白质含有一个或多个金属离子；所有酶中，超过40%的蛋白质含有金属离子，它们在生命活动过程中发挥着各样的生物学功能。许多人类的疾病与金属离子-蛋白质的异常相互作用相关。 目前用于研究金属离子与蛋白质相互作用的研究方法主要有：（1）紫外-可 见吸收光谱法；（2）荧光光谱法；（3）平衡透析法；（4）毛细管电泳法；（5）电泳法等。 （一）紫外-可见光谱法 蛋白质通常有3个明显不同的紫外吸收带：（1）210nm以下的吸收来自肽键的吸收以及许多构象因素；（2）210-250nm为芳香族和其他残

基的吸收、某些氢键的吸收、与其他构象和螺旋相关的相互作用等多种因素；（3）250-290nm附近为芳香族的残基，其中酪氨酸残基在278nm （Tyr，260-290nm）附近有强吸收，色氨酸残基（Trp）在290nm附近有强吸收，而苯丙氨酸（Phe，250-260nm）的吸收较弱。外界因素如溶剂极性以及pH等会影响吸收光谱。 当金属离子与蛋白质结合时，蛋白质或金属离子吸收光谱的强度或者谱带位置会发生变化，可分为两种情况：（1）蛋白质微扰的金属离子光谱变化，可以推断金属离子的配位环境；（2）金属离子微扰的蛋白质光谱变化，可以推断生色基微环境及蛋白质结构的变化。通过对光谱的比较分析和计算，可以推断金属离子与蛋白质的结合情况。若蛋白质的吸收峰增强，则可认为小分子进入蛋白质的疏 水腔，导致肽链伸展，疏水环境下降。单纯的溶剂效应下，峰的蓝移表示原先深埋于蛋白质非极性区的生色基被暴露于极性溶剂，红移则表示生色基被翻转到极性较小的区域。 图1芳香酸的紫外吸收图谱 （二）荧光光谱法 荧光光谱法是研究蛋白质分子构象的一种有效方法，具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简便等优点。血清白蛋白中含有色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸残基，因此能发出荧光。在通常条件下，色氨酸、酪氨酸和苯丙氨酸的荧光强度比为100:9:0.5，因此蛋白质的天然荧光主要来自色氨酸。当金属离子与血清白蛋白结合后，可引起蛋白质或少数金属离子荧光的改变，由此可进行定性定量研究。常用荧光猝灭法测定金属离子与蛋白质的结合数和结合常数，用共振能量转移法测定金属离子与蛋白质分子中色氨酸残基之间的距离。1、荧光猝灭