氨基化碳量子点荧光猝灭-恢复体系构建与优化

摘要

碳量子点（CQDs）是一种新型荧光碳纳米材料，因其出色的生物相容性和卓越的光学特性而备受关注，但在其使用过程中的猝灭影响了监控效果.该文通过水热法合成碳量子点并用氨水使其表面氨基化，制备得到氨基化碳量子点（NH₂-CQDs）,组建了NH₂-CQDs与聚丙烯酸（PAA）的荧光猝灭体系，用氢氧化钠（NaOH）定量探索体系的荧光恢复情况.采用透射电镜（TEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、紫外-可见光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱（FL）分别进行NH₂-CQDs尺寸、成分和荧光强度的表征.重点考察了NaOH与PAA物质的量的关系和孵育时间对反应体系的影响.结果表明：NH₂-CQDs的平均粒径为4.8 nm,表面含有羟基和含氮官能团等亲水性基团，在水溶液中有很好的水溶性和稳定性. NH₂-CQDs在332 nm处有一明显吸收峰；当激发波长为378 nm,发射波长为451 nm处的荧光强度最大且该碳量子点具有激发波长依赖性，荧光发射峰的位置随激发波长的变化而变化.在PAA存在下可以有效地猝灭NH₂-CQDs荧光；而当有NaOH存在时荧光恢复.在含4.17×10^-5 mol PAA的猝灭体系中加入5.00×10^-5 mol NaOH荧光恢复程度最好(接近m_PAA∶m_NaOH=1∶1),且该体系具有较强的稳定性和可逆性，在最佳用量下观察聚合物整体轮廓清晰.该研究为碳量子点在线标记聚合物提供了可能.

关键词

荧光猝灭-恢复 / 氨基化碳量子点 / 聚丙烯酸 / 标记

基金资助

国家自然科学基金项目(21978329); 中央高校基本科研业务费专项资金项目(CZP20004)