《功能化石墨烯量子點合成與螢光感測》是依託廈門大學，由陳曦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：功能化石墨烯量子點合成與螢光感測
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳曦
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以氧化石墨烯（GO）和稀土金屬化合物為原料，通過合成條件最佳化，製備尺寸均一、螢光量子產率高且能夠發射紅色螢光的功能化石墨烯量子點（F-GQDs）。考察溫度、溶劑、pH及共存陰陽離子等對其發光行為的影響，並進行細胞成像、細胞示蹤和細胞內PO43-離子的檢測的套用。利用氨基和羧基的脫水縮合反應，將帶有羧基且發紅光的F-GQDs與表面帶有氨基的磁性納米顆粒Fe3O4進一步反應，得到磁性螢光多功能GQDs複合物，以複合物中的GQDs作為載藥載體和示蹤指示物，以磁性納米顆粒Fe3O4作為靶向輸送載體和指示物，套用於抗肝癌藥物多西紫杉醇的負載和傳遞研究。以氧化石墨烯、氨水、H2O2為原料合成的表面富含氨基的GQDs進行氨基疊氮化，利用S2-、SO32-與疊氮離子之間的特異性反應構建測定S2-、SO32-的螢光感測體系，探討回響機理，並套用於實際樣品的檢測。
結題摘要
石墨烯量子點（GQDs）作為碳量子點的一類，不僅具有碳量子點的優點，還具有石墨烯的比表面積大，具有可以連線其它基團的π-π共軛結構等特性，顯示了它在細胞成像和示蹤等生命科學領域，以及環境分析領域的良好套用前景。研究工作以多巴胺、檸檬酸、賴氨酸或EDTA為氮源，結合水熱法和微波合成方法，獲得多種形貌和尺寸的GQDs，研究並獲得其控制技術和方法，通過合成不同氮源的前驅體和合成條件方法，進行具有不同發光波長的GQDs的調控；採用自上而下的方法，製備了摻雜或修飾異原子（以Eu3+為代表）的GQDs，異原子的存在在一定程度上改變了GQDs的電荷密度和分布情況，影響了GQDs的理化性能，如螢光量子產率提高、出現了類酶催化活性、表面反應活性增大、反應位點增多等，提高檢測出方法和成像感測的靈敏度；通過N-GQDs的螢光量子產率，水溶性和光穩定性、抗鹽度能力和生物相容性的提高。進行細胞成像和焦磷酸根的檢測。開展了類石墨結構的氮化碳納米片（g-C3N4 nanosheets）合成製備和各種元素摻雜的研究，將這一類g-C3N4材料作為螢光探針料，開展各種分析套用研究。研究採用了來源廣泛、低成本和環境友好的原料，以熱聚合法合成塊狀g-C3N4和摻雜磷元素的功能化塊狀P-g-C3N4。通過超聲剝離法、酸氧化法和水熱合成法等自上而下法製備了g-C3N4 nanosheets和高量子產率的功能化P, O-g-C3N4 nanodots，擴展了g-C3N4納米材料分析檢測的套用範圍；在獲得超輕氮摻雜三維石墨烯製備方法的基礎上，進一步合成獲得了具有超雙親浸潤性能的3D石墨烯材料，克服了以往3D石墨烯浸潤性單一的缺點。3D PAGF對水、油和有機物等多種不同性質的液體都具有很高的吸附容量，可套用於對水體表面和溶解於水體中的污染物的吸附與富集，同時其雙親特性為水/油兩相的異相界面催化提供了很好的介質通道。
