碳點的控制合成、組裝以及在生命分析中的應用.pdf

1、碳點是一種新型的熒光納米粒子，具有粒徑小、熒光發(fā)光穩(wěn)定、易于表面功能化以及光學和電化學穩(wěn)定性高等特點。碳點的組成元素與生物體相似，主要由碳元素構成，因而具有生物相容性好、細胞毒性低的優(yōu)勢，碳點在熒光標記、生物成像以及生物傳感等領域有良好的應用前景。碳點的熒光性能一方面與其合成方法有關，另一方面可以通過表面修飾來改善其光電性能。本文以樹枝狀聚合物聚酰胺-胺（PAMAM）為模板，采用水熱合成法，一步合成得到粒徑均一且同時被PAMAM修飾的碳

2、點，通過比較碳點經(jīng)PAMAM修飾前后的光電性能，以及熒光碳點在光、電生物傳感器上的傳感性能研究，表明所設計合成方法的可靠性以及所獲得熒光碳點性能的優(yōu)勢。主要工作內(nèi)容如下：
　　第一部分，碳點的合成、組裝及其電化學性能。
　　為了考察PAMAM對碳點合成和性能的影響，首先，采用水熱合成法合成了未經(jīng)修飾的碳點，采用透射電子顯微鏡（TEM），傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）、X射線光電子分析儀（XPS）、紫外-可見吸收光譜以及熒光

3、發(fā)射光譜等技術對碳點的粒徑、分布、形貌及光學性能進行了表征。結果表明，所得碳點粒徑約為4±0.4 nm，分散性和熒光性能良好。將該碳點直接滴涂于玻碳電極表面，得到碳點修飾的玻碳電極，循環(huán)伏安（CV）行為表明該修飾電極不僅有良好的導電性，而且有很好的穩(wěn)定性。該修飾電極對多巴胺具有良好的線性響應，檢測范圍為1.5×10-7-1.5×10-4 M，檢測限2.65×10-8 M。結果表明，該碳點修飾的電極具有選擇性好，靈敏性高，用于實際樣品血漿

4、中的多巴胺的檢測也得到了令人滿意的結果。
　　第二部分，PAMAM-CDs的控制合成、表征及組裝。
　　以PAMAM為模板劑和修飾劑，采用以上同樣的方法合成經(jīng)PAMAM修飾的碳點（PAMAM-CDs），并通過透射電鏡，熒光光度儀以及電化學方法等技術，分別考察了所得PAMAM-CDs的形貌以及光電性能。TEM顯示PAMAM-CDs為球形顆粒，粒徑均勻，約2.1±0.1nm，分散性好，與未經(jīng)PAMAM修飾的碳點比較，粒徑更小，更

5、均勻，分散性更好。熒光光譜顯示，PAMAM-CDs熒光強度是CDs的8倍，峰型也比CDs的峰型更對稱。實驗進一步將得到的PAMAM-CDs直接固定于電沉積金納米顆粒(GNPs)表面，構建電化學發(fā)光傳感器。實驗采用CV，EIS以及ECL技術分別考察了以PAMAM為模板劑和修飾劑合成的PAMAM-CDs和未經(jīng)PAMAM修飾的CDs的電化學以及電化學發(fā)光性能，結果表明，以PAMAM為模板劑和修飾劑合成的PAMAM-CDs導電性更好，電化學發(fā)光

6、強度更高，構建的電化學發(fā)光傳感器穩(wěn)定好，發(fā)光強度高，為下一步組裝應用打下了堅實的基礎。
　　第三部分，基于PAMAM-CDs/GNPs的ECL免疫傳感器的構建及其應用
　　在獲得良好發(fā)光性能的PAMAM-CDs/GNPs納米復合膜基礎上，實驗進一步將氯胺酮抗體組裝到該納米復合薄膜表面，得到相應的氯胺酮的電化學發(fā)光免疫傳感器。采用CV，EIS以及ECL等技術考察了電極組裝過程的電化學性能。實驗考察了氯胺酮免疫傳感器的電化學發(fā)光