导　　师： 王小慧

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 广义上,碳点是一种粒径小于10nm的零维荧光纳米球,具有独特的荧光性质,氧化还原性、电子转移特性、良好的水溶性和生物相容性,是毒性半导体量子点和易光漂白有机发光分子的优良替代材料,在生物传感、药物输送、光催化、光电装置中已有大量的研究。但传统方法制备碳点的工艺复杂、步骤繁琐,对设备要求比较高,且得率不高,荧光性能的改善强烈依赖于污染或腐蚀性试剂。生物质资源来源广泛廉价易得,富含碳、氮、氧三种元素,是制备良好荧光性能碳点的优质碳源。通过一步水热法在低温下将生物质资源绿色转化为高效荧光发射的碳点是一个极有意义的研究。本论文以生物质为原料,探究了不同氮源和不同的制备条件对碳点化学结构和荧光性能的影响及内在机理;另一方面将性能优异的碳点应用于生物标记、生物传感以及纳米增强技术领域,拓展了生物质碳点的实际应用前景,实现了生物质资源髙赋值转化,主要的研究内容如下:1.利用不同结构的外源氮掺杂试剂,通过水热法和溶剂热绿色制备途径制备了多种生物质碳点,探究了氮掺杂试剂对生物质碳点的多色发光性能的调控。体系中引入掺杂的氮源通过复杂的反应在碳点表面以氨基、吡啶氮、吡咯氮等形式的N-掺杂存在,有效地填补了表面缺陷,从而产生了新的表面能级,因此加速了碳点表面电子空穴的辐射复合,提升碳点的荧光性能。5%尿素掺杂制备的UCDs其荧光量子产率高达32.64%,相较于直接水热法制备的AGCDs提高了近一倍。依赖于分子态发光中心的形成,以二氨基萘为代表的氮掺杂制备了黄色发光的YCDs。以PEG表面修饰制备了具有高得率,优异水溶性及稳定性和上下转化的NCDs(QY=22.16%)。再者,将改性碳点作为纳米药物载体,通过酰胺反应与壬二酸进行偶联制备得具有荧光示踪的大分子前药,有�

关 键 词： 碳点 生物质 氮掺杂 水凝胶 荧光传感

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