氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用

姜丽; 梁峻毅; 王玉彤; 鲍林春; 吴韵; 郑玉国; 夏光平; 张小兰; 张仟春

doi:doi：10.3969/j.issn.1004-4957.2020.09.001

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氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用

更新时间：2023-04-18

- 氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用
- Scientific PapersSynthesis of Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots and Their Applications in Cellular Imaging and o-Nitrophenol Detection
- 分析测试学报 2020年39卷第9期页码：1065-1072
- 作者机构：
  
  1. 兴义民族师范学院生物与化学学院
  2. 贵州省化学合成及环境污染控制和修复技术特色重点实验室
  3. 黔西南州人民医院检验科
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(21505115);贵州省普通高等学校科技拔尖人才支持计划(黔教合KY字［2018］078);贵州省教育质量提升项目(2017014);贵州省教育厅青年科技人才成长项目(黔教合KY字［2019］222);黔西南州科学技术局项目(2019-2-53);功能材料开发及应用大学生创新实践基地(xysydcjd03)
- DOI：doi：10.3969/j.issn.1004-4957.2020.09.001
  中图分类号：
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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姜丽, 梁峻毅, 王玉彤, 鲍林春, 吴韵, 郑玉国, 夏光平, 张小兰, 张仟春. 氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用[J]. 分析测试学报, 2020,39(9):1065-1072.

姜丽, 梁峻毅, 王玉彤, 鲍林春, 吴韵, 郑玉国, 夏光平, 张小兰, 张仟春. Scientific PapersSynthesis of Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots and Their Applications in Cellular Imaging and o-Nitrophenol Detection[J]. 2020, 39(9): 1065-1072.
姜丽, 梁峻毅, 王玉彤, 鲍林春, 吴韵, 郑玉国, 夏光平, 张小兰, 张仟春. 氮掺杂碳量子点的制备及其在细胞成像与邻硝基苯酚检测中的应用[J]. 分析测试学报, 2020,39(9):1065-1072. DOI： doi：10.3969/j.issn.1004-4957.2020.09.001.

姜丽, 梁峻毅, 王玉彤, 鲍林春, 吴韵, 郑玉国, 夏光平, 张小兰, 张仟春. Scientific PapersSynthesis of Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots and Their Applications in Cellular Imaging and o-Nitrophenol Detection[J]. 2020, 39(9): 1065-1072. DOI： doi：10.3969/j.issn.1004-4957.2020.09.001.

摘要

以L-瓜氨酸和尿素为前驱体，采用水热法制备了经济、低毒且具有强荧光性能的氮掺杂碳量子点(N-CQDs)，并采用透射电子显微镜(TEM)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光子能谱(XPS)等表征了N-CQDs的性能。结果表明，该N CQDs的平均粒径为2.8 nm，量子产率为39.2%，具有良好的水溶性、稳定性和生物相容性，可用于HepG2细胞成像。此外，基于邻硝基苯酚(o-NP)对N-CQDs的荧光猝灭现象，构建了一种用于测定o NP的高选择性、高灵敏的荧光探针。在o-NP浓度0.083 3~12.0 μmol/L范围内，N-CQDs荧光猝灭程度与o-NP浓度呈现良好的线性关系(r2=0.998)，检出限(S/N=3)为25.2 nmol/L。该方法已成功用于贵州省万峰湖和顶效河水样中o-NP的检测。

Abstract

A kind of nitrogen doped carbon quantum dots(N-CQDs)

with economy

low toxicity and even strong fluorescence performance

were successfully synthesized by hydrothermal method using L citrulline and urea as precursors.The performance of N-CQDs was characterized by transmission electron microscopy(TEM)

Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy(XPS)

etc.Results showed that the quantum yield of the N-CQDs reached up to 39.2% with an average particle size of 2.8 nm

which could be used for HepG2 cell imaging in view of their good water solubility

stability and biocompatibility.In addition

a fluorescence probe with high selectivity and sensitivity was proposed for the detection of o-nitrophenol(o-NP) based on an experimental phenomenon that the fluorescence of the CQDs could be specifically quenched by o-NP.Results showed that there was a good linear relationship for o-NP in the range of 0.083 3-12.0 μmol/L with a correlation coefficient(r2) of 0.998 and a detection limit(LOD) of 25.2 nmol/L(S/N=3).The proposed method was successfully applied in the detection of o-NP in real water samples from Wanfeng Lake and Dingxiao River in Guizhou province.

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