由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究

黄彦捷 ,  连超 ,  周瑾艳 ,  黄梓宸 ,  康晓红 ,  黄振宇 ,  李小菁 ,  陈玲 ,  关妍

引用本文: 黄彦捷, 连超, 周瑾艳, 黄梓宸, 康晓红, 黄振宇, 李小菁, 陈玲, 关妍. 由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究[J]. 物理化学学报, 2019, 35(11): 1267-1275. doi: 10.3866/PKU.WHXB201812053 shu
Citation:  HUANG Yanjie, LIAN Chao, ZHOU Jinyan, HUANG Zichen, KANG Xiaohong, HUANG Zhenyu, LI Xiaojing, CHEN Lin, GUAN Yan. Investigation of Excitation-, pH-, Metal Ion-, Temperature-, and Polarity-Dependent Fluorescence of Carbon Dots Derived from Silkworm Excrement[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2019, 35(11): 1267-1275. doi: 10.3866/PKU.WHXB201812053 shu

由蚕砂制备的碳量子点在不同激发、pH、金属离子、温度及极性环境下的荧光性质研究

    通讯作者: 黄彦捷, yjhuang@scm.com.cn; 关妍, yanguan@pku.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21204001),广东省科技厅项目(2016A040403072)及广东省质量技术监督局科技项目(2018ZJ02, 2017PJ04)资助

摘要: 碳量子点作为一种新兴的荧光纳米材料,具有粒径分布均匀、光稳定性好、激发-发射波长可调控、表面可修饰等优良的性质,兼具低毒性、生物相容性好等优点,在分析检测和生物成像等领域展现出广阔的应用前景。而蚕砂是家蚕的干燥粪便,简单易得。利用蚕砂作为碳量子点制备原料,采用微波合成的方法制备得到了一种平均水合粒径为4.86 nm,含氮、硫修饰的碳量子点材料,可作为针对激发波长、pH、金属离子浓度、温度及溶剂极性的变化有着显著响应特性的碳量子点型荧光探针。该探针的荧光最大发射波长随激发波长或pH的增加而红移;荧光强度随温度或pH的降低而增加;随着金属离子,特别是铜离子的加入而逐渐降低,并随着EDTA络离子的加入而逐渐回复。在多种溶剂中该探针均具有较好的溶解度,当换用不同极性的溶剂时,随着溶剂极性的增加荧光发射波长逐渐红移。荧光性质随多重环境参数变化为该碳量子点在未来的生物检测和成像领域提供了广阔的应用前景。

English

    1. [1]

      Wang, R.; Lu, K. Q.; Tang, Z. R.; Xu, Y. J. J. Mater. Chem. A 2017, 5 (8), 3717. doi: 10.1039/C6TA08660H

    2. [2]

      李少海, 翁波, 卢康强, 徐艺军.物理化学学报, 2018, 34 (6), 708. doi: 10.3866/PKU.WHXB 201710162Li, S. H.; Weng, B.; Lu, K. Q.; Xu, Y. J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34 (6), 708. doi: 10.3866/PKU.WHXB201710162

    3. [3]

      Lu, K. Q.; Quan, Q.; Zhang, N.; Xu, Y. J. J. Energy Chem. 2016, 25 (6), 927. doi: 10.1016/j.jechem.2016.09.015

    4. [4]

      Wang, X.; Cao, L.; Lu, F. S.; Meziani, M. J.; Li, H. T.; Qi, G.; Zhou, B.; Harruff, B. A.; Kermarrec, F.; Sun, Y. P. Chem. Commun. 2009, 46 (25), 3774. doi: 10.1039/B906252A

    5. [5]

      Kumar, A.; Chowdhuri, A. R.; Laha, D.; Mahto, T. K.; Karmakar, P.; Sahu, S. K. Sensor Actuat. B-Chem. 2017, 242, 679. doi: 10.1016/j.snb. 2016.11.109

    6. [6]

      Ge, J. C.; Jia, Q. Y.; Liu, W. M.; Guo, L.; Liu, Q. Y.; Lan, M. H.; Zhang, H. Y.; Meng, X. M.; Wang, P. F. Adv. Mater. 2015, 27 (28), 4169. doi: 10.1002/adma. 201500323

    7. [7]

      Lin, F.; He, W. N.; Guo, X. Q. Adv. Mater. Res. 2011, 415-417, 1319. doi: 10.4028/www.scientific.net/AMR.415-417.1319

    8. [8]

      Lin, F.; Pei, D. J.; He, W. N.; Huang, Z. X.; Huang, Y. J.; Guo, X. Q. J. Mater. Chem. 2012, 22 (23), 11801. doi: 10.1039/c2jm31191g

    9. [9]

      Anjana, R. R.; Anjali Devi, J. S.; Jayasree, M.; Aparna, R. S.; Aswathy, B.; Praveen, G. L.; Lekha, G. M.; Sony, G. Microchim. Acta 2018, 185 (1), 11. doi: 10.1007/s00604-017-2574-8

    10. [10]

      Jiang, K.; Sun, S.; Zhang, L.; Lu, Y.; Wu, A. G; Cai, C. Z.; Lin, H. W. Angew. Chem. Int. Edit. 2015, 54 (18), 5360. doi: 10.1002/ange.201501193

    11. [11]

      Wang, X. D.; Wolfbeis, O. S.; Meier, R. J. Chem. Soc. Rev. 2013, 42 (19), 7834. doi: 10.1039/c3cs60102a

    12. [12]

      Zu, F. L.; Yan, F. Y.; Bai, Z. J.; Xu, J. X.; Wang, Y. Y.; Huang, Y. C.; Zhou, X. G. Microchim. Acta 2017, 184 (7), 1899. doi: 10.1007/s00604-017-2318-9

    13. [13]

      Sun, Y. P.; Zhou, B.; Lin, Y.; Wang, W.; Fernando, K. A.; Pathak, P.; Meziani, M. J.; Harruff, B. A.; Wang, X.; Wang, H. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128 (24), 7756. doi: 10.1021/ja062677d

    14. [14]

      Yang, S. T.; Wang, X.; Wang, H. F.; Lu, F. S.; Luo, P. G.; Cao, L.; Meziani, M. J.; Liu, J. H.; Liu, Y. F.; Chen, M.; et al. J. Phys. Chem. C 2009, 113 (42), 18110. doi: 10.1021/jp9085969

    15. [15]

      Dong, Y. Q.; Zhou, N. N.; Lin, X. M.; Lin J. P.; Chi, Y. W.; Chen, G. N. Chem. Mater. 2010, 22 (21), 5895. doi: 10.1021/cm1018844

    16. [16]

      Bourlinos, A. B.; Stassinopoulos, A.; Anglos, D.; Zboril, R.; Georgakilas, V.; Giannelis, E. P. Chem. Mater. 2008, 20 (14), 4539. doi: 10.1021/cm800506r

    17. [17]

      Lim, S. Y.; Shen, W.; Gao, Z. Q. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (1), 362. doi: 10.1039/C4CS00269E

    18. [18]

      Balandin, A. A. Nat. Mater. 2011, 10 (8), 569. doi: 10.1038/nmat3064

    19. [19]

      Zhou, J. J.; Sheng, Z. H.; Han, H. Y; Zou, M. Q.; Li, C. X. Mater. Lett. 2012, 66 (1), 222. doi: 10.1016/j.matlet.2011.08.081

    20. [20]

      Wang, L.; Zhou, H. S. Anal. Chem. 2014, 86 (18), 8902. doi: 10.1021/ac502646x

    21. [21]

      Xu, J. Y.; Zhou, Y.; Liu, S. X.; Dong, M. T.; Huang, C. B. Anal. Methods 2014, 6 (7), 2086. doi: 10.1039/C3AY41715H

    22. [22]

      Zhu, S. J.; Meng, Q. N.; Wang, L.; Zhang, J. H.; Song, Y. B.; Jin, H.; Zhang, K.; Sun, H. C.; Wang, H.; Yang, B. Angew. Chem. Int. Edit. 2013, 52 (14), 3953. doi: 10.1002/anie.201300519

    23. [23]

      Sun, D.; Ban, R.; Zhang P. H.; Wu G. H.; Zhang J. R.; Zhu J. J. Carbon 2013, 64 (11), 424. doi: 10.1016/j.carbon.2013.07.095.

    24. [24]

      Wang, J.; Wang, C. F.; Chen, S. Angew. Chem. Int. Edit. 2012, 51 (37), 9297. doi: 10.1002/anie.201204381

    25. [25]

      Liu, K. P.; Zhang, J. J.; Cheng, F. F.; Zheng, T. T.; Wang, C. M.; Zhu, J. J. J. Mater. Chem. 2011, 21 (32), 12034. doi: 10.1039/C1JM10749F

    26. [26]

      Zong, J.; Yang, X. L.; Trinchi, A.; Hardin, S.; Cole, I.; Zhu, Y. H.; Li, C. Z.; Muster, T.; Wei, G. Biosens. Bioelectron. 2014, 51, 330. doi: 10.1016/j.bios.2013.07.042

    27. [27]

      Wei, W. L.; Xu, C.; Ren, J. S.; Xu, B. L.; Qu, X. G. Chem. Commun. 2012, 48 (9), 1284. doi: 10.1039/C2CC16481G

    28. [28]

      Tang, M. X.; Huang, Y. J.; Wang, Y.; Fu, L. M. Dalton T. 2015, 44 (16), 7449. doi: 10.1039/C5DT00611B

    29. [29]

      Faustino, W. M.; Nunes, L. A.; Terra, I. A. A.; Felinto, M. C. F. C.; Brito, H. F.; Malta, O. L. J. Lumin. 2013, 137, 269. doi: 10.1016/j.jlumin. 2013.01.008

    30. [30]

      Pan, D. Y.; Zhang, J. C.; Li, Z.; Wu, C.; Yan, X. M.; Wu, M. H. Chem. Commun. 2010, 46 (21), 3681. doi: 10.1039/C000114G

    31. [31]

      Paraknowitsch, J. P.; Zhang, Y. J.; Wienert, B.; Thomas, A. Chem. Commun. 2013, 49 (12), 1208. doi: 10.1039/c2cc37398j

    32. [32]

      Liu, H.; Zhang, Y.; Liu, J. H.; Hou, P.; Zhou, J.; Huang, C. Z. RSC Adv. 2017, 7 (80), 50584. doi: 10.1039/C7RA10130A

    33. [33]

      Wu, Z. L.; Zhang, P.; Gao, M. X.; Liu, C. F.; Wang, W.; Leng, F.; Huang, C. Z. J. Mater. Chem. B 2013, 1 (22), 2868. doi: 10.1039/C3TB20418A

    34. [34]

      Zhu, L. L.; Yin, Y. J.; Wang, C. F.; Chen, S. J. Mater. Chem. C 2013, 1 (32), 4925. doi: 10.1039/C3TC30701H

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  15
  • 文章访问数:  1961
  • HTML全文浏览量:  445
文章相关
  • 发布日期:  2019-11-15
  • 收稿日期:  2018-12-30
  • 接受日期:  2019-02-25
  • 修回日期:  2019-02-22
  • 网络出版日期:  2019-11-04
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章