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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 掺杂碳量子点的聚乙烯醇薄膜中随机分散二氧化硅微球对光致发光的增强作用

    摘要： 作为一种优异的光致发光材料，碳量子点已在生物医学应用和光电器件等诸多领域得到广泛研究。通过将其分散于聚合物基质中可制备发光薄膜，用于LED、显示器、传感器等器件。但由于平坦的聚合物/空气界面存在全内反射现象，大量发射光会被束缚耗散。本研究制备了嵌入光致发光碳量子点的自支撑柔性PVA薄膜，并在薄膜表面分散二氧化硅微球以实现全内反射耦合输出。通过自制显微镜实验研究了微球密度与直径对光致发光增强效应的影响。当薄膜完全覆盖0.86微米直径微球时，荧光强度增强高达1.83倍。值得注意的是，这种光提取效应主要源于单个微球的散射作用而非有序阵列的衍射效应，该散射机制已通过数值模拟得到验证。模拟结果表明，平坦PVA/空气界面的倏逝波可被有效散射出薄膜。

    关键词： 二氧化硅微球、光提取、光致发光、聚乙烯醇薄膜、碳量子点

    更新于2025-11-19 16:46:39

  • Dy(III)诱导单层石墨烯量子点聚集发光猝灭效应用于人工湿地中磷酸盐的选择性检测

    摘要： 通过一步水热法用苝-3,4,9,10-四羧酸二酐(PTCDA)和三乙胺(TEA)制备的碳量子点(CQDs)，首次可被甲醇剥离或解离成单层石墨烯量子点(s-GQDs)，在417 nm激发下呈现500 nm荧光发射。表面具有更充足羧基的s-GQDs能被金属离子镝(Dy3+)诱导聚集，进而产生聚集诱导猝灭效应。但磷酸根(PO4 3-)因与Dy3+的强配位作用会破坏s-GQDs的Dy3+诱导聚集体，促使s-GQDs荧光恢复，由此建立了人工湿地中PO4 3-的选择性检测方法，其线性范围为0.2–30 μM，检出限为0.1 μM(3σ)。

    关键词： s-GQDs-Dy3+体系、磷酸盐检测、单层石墨烯量子点、碳量子点

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 从生物质残渣中简便一步法制备碳量子点及其作为高效表面活性剂的应用

    摘要： 以生物质残渣为碳前驱体来源，采用热解法制备出生物质衍生荧光碳量子点（CQDs）。所制得的CQDs展现出优异的荧光与发光特性，且不同热解温度下获得的CQDs荧光行为存在差异。值得注意的是，这些CQDs具有卓越的表面活性，以其作为纳米级表面活性剂制备的苯乙烯-水Pickering乳液具有高度稳定性：热解温度越高，乳液稳定性越好。此外，经CQD500（500℃制备的CQDs）稳定的乳液静置72小时后未出现分层现象。本研究为大规模制备纳米级颗粒表面活性剂提供了新途径，采用该方法制备的CQDs有望在众多领域获得广泛应用。

    关键词： 生物质，纳米级表面活性剂，碳量子点，稳定性，皮克林乳液

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 一种新型光电化学生物传感器，利用碳化钼纳米管作为纳米载体，并通过碳量子点与金纳米粒子之间的能量转移实现双微RNA的灵敏检测

    摘要： 本文开发了一种新型光电化学（PEC）生物传感器，用于超灵敏检测双微小RNA（miRNAs），其检测原理基于碳量子点（CQDs）与金纳米粒子（AuNPs）之间的能量转移（ET）。该PEC平台由修饰ITO电极的CQDs@Mo2C纳米管构成。两种携带AuNPs的发夹探针（H1和H2）通过"关闭"和"开启"CQDs的PEC信号实现检测——当标记的AuNPs靠近CQDs时会导致PEC信号猝灭。不同miRNAs（miRNA-159b和miRNA-166a）的引入会改变AuNPs与CQDs之间的颗粒间距，从而影响PEC响应强度。该方法实现了对miRNA-159b和miRNA-166a的高灵敏度检测，其线性检测范围均为0.5-5000 fM，最低检测限分别为0.15 fM和0.21 fM。据我们所知，这是首个基于CQDs能量转移的PEC双miRNAs检测生物传感器，为多重miRNAs的超灵敏检测提供了有前景的平台。

    关键词： 微小RNA检测、金纳米颗粒、光电化学、能量转移、碳量子点@二钼化碳

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 金掺杂诱导碳量子点荧光显著增强及非晶氢氧化钴析氧反应催化活性提升

    摘要： 金掺杂显著增强碳量子点荧光及非晶氢氧化钴的析氧反应催化活性。利用电催化剂进行水分解有望提供替代绿色能源，以满足日益增长的能源需求并解决化石燃料相关的环境问题。本文报道了硫、氮和金共掺杂碳量子点（Au-SCQDs）的一步合成法，其荧光强度及非晶Co(OH)?纳米颗粒的析氧反应（OER）催化活性较纯Co(OH)?及商业RuO?和Pt/C催化剂均显著提升。硫氮共掺杂CQDs中引入金掺杂后荧光强度增强超过70倍。掺入Au-SCQDs的非晶Co(OH)?在2.07 V施加电位下产生178 mA cm?2电流密度，而未掺杂Co(OH)?仅为59 mA cm?2。要获得10 mA cm?2几何电流密度，非晶Co(OH)?-Au-SCQDs（CSA）根据制备Au-SCQDs所用金离子浓度不同需388-456 mV过电位，该数值等于或低于商业电催化剂所需过电位。Co(OH)?-Au-SCQDs（CSA）的显著增强的OER活性归因于电负性金属导电金原子的存在以及非晶Co(OH)?的高催化表面积。本研究展示了一种利用非晶Co(OH)?NPs电催化剂的新方法，通过整合电负性导电金原子掺杂的SCQDs基质可提供更多催化活性位点。

    关键词： 非晶态氢氧化钴、荧光、水分解、金掺杂、碳量子点、析氧反应、电催化剂

    更新于2025-10-22 19:40:53

  • 高发光氮掺杂碳点作为"开启型"荧光探针用于三聚氰胺的选择性检测

    摘要： 我们通过开发基于氮掺杂碳点（N-CQDs）的"开启式"荧光探针，建立了一种选择性检测三聚氰胺的新方法。该N-CQDs通过一步简单水热反应制备，具有高达51%的荧光量子产率。研究发现，Fe3?能有效猝灭N-CQDs的荧光强度，而加入三聚氰胺后N-CQDs-Fe3?体系的荧光强度逐渐恢复，这可能是由于Fe3?与三聚氰胺的竞争结合导致其从N-CQDs表面脱离。在最优条件下，荧光强度与2.0至290 μM范围内的三聚氰胺呈良好线性关系。该探针对三聚氰胺表现出优异灵敏度，检测限低至0.67 μM。此外，该荧光探针已成功用于牛奶样品分析，证实其在三聚氰胺检测中具有应用潜力。

    关键词： 选择性检测、开启式荧光探针、三聚氰胺、碳量子点

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 制备具有超亲水表面的ZnO-碳量子点复合薄膜

    摘要： 采用超声雾化蒸汽沉积(UMVD)法制备了碳量子点(CQDs)-ZnO复合薄膜。系统研究了不同CQDs浓度(C)、基底温度(Ts)、喷嘴-基底距离及退火工艺对薄膜结构的影响，并详细探讨了这些参数对薄膜光学性能、形貌特征、表面特性及润湿性的作用机制。研究发现：当基底温度较低且喷嘴距离较短时，CQDs在沉积过程中扩散至薄膜内部，经退火后蒸发导致薄膜形貌和光学透过率发生显著变化；而高基底温度与长喷嘴距离条件下，雾滴中的大部分CQDs在沉积阶段即已蒸发，因此退火后薄膜透过率和形貌无明显改变。值得注意的是，当C=5体积%、Ts=470°C、d=9cm时制备的薄膜经退火后呈现超亲水特性（接触角仅3°），这种超亲水型CQDs-ZnO薄膜在需要高润湿性的众多应用领域具有重要价值。

    关键词： 雾化气相沉积、超亲水性、氧化锌薄膜、碳量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 水热条件对稻壳衍生二氧化硅-碳量子点光致发光性能及其降解亚甲基蓝的影响

    摘要： 碳量子点（CQDs）因其低毒性有望取代金属基量子点。然而现有研究多采用合成碳前驱体制备CQDs。改用天然原料更具优势，因其储量丰富且成本低廉。本研究通过水热法利用稻壳制备了二氧化硅-碳量子点（Si-CQDs）复合材料。具有多样性能的Si-CQDs更利于未来应用，因此通过调控水热条件（温度与pH值）探究其对材料性能的影响。高分辨透射电镜（HRTEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱及紫外-可见光谱分析表明：水热条件会影响碳化反应——水热温度控制稻壳灰的碳化速率，酸添加会加速聚合反应，碱添加则倾向于将更多碳切割成小颗粒。光致发光（PL）分析显示所得Si-CQD样品在469-552纳米范围内呈现不同强度的发射峰。本研究还评估了单一Si-CQDs在可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）的应用效果。

    关键词： 水热法、碳量子点、光催化剂、光致发光、稻壳

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 烤鲑鱼碳量子点与人血清白蛋白的蛋白质冠形成

    摘要： 当食源性纳米颗粒进入生物系统后，会与多种蛋白质接触形成蛋白冠，从而影响其理化性质和生物特性。本研究探究了烤鲑鱼来源碳量子点（CQDs）与人血清白蛋白（HSA）的蛋白冠形成过程，以及涉及细胞凋亡、能量代谢、葡萄糖与脂质代谢及小鼠急性毒性的生物特性。HSA与CQDs通过静态结合机制形成HSA-CQD蛋白冠，CQDs在HSA上的结合位点同时位于SudlowⅠ区和Ⅱ区。这些蛋白冠可进入细胞质并存在于溶酶体或自噬溶酶体中。值得注意的是，HSA蛋白冠将CQDs的细胞毒性从18.65%降至9.26%，并将能量代谢从糖酵解模式调整为有氧代谢模式。HSA-CQD蛋白冠的葡萄糖与脂质代谢物谱与单纯CQDs存在差异，表明该蛋白冠能纠正代谢紊乱。组织病理学和血液生化分析显示，单次给予2000 mg/kg体重剂量的CQDs后，实验组与对照小鼠无统计学显著差异。总体而言，研究证实了HSA与食源性荧光CQDs之间会形成蛋白冠，该发现有助于评估烤制食品中荧光CQDs的安全性。

    关键词： 细胞毒性、急性毒性、蛋白质冠、人血清白蛋白、碳量子点、代谢、食源性纳米颗粒

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 碳量子点对生物群落的影响

    摘要： 最新的一类工程纳米材料——碳量子点（CQDs），因其通过绿色化学工艺以及有机废弃物合成而备受关注。这些由果皮等生物质及其他有机物质合成的纳米级颗?；岵灾?、活性及光物理特性各异的CQD种类混合物。它们通常作为化学非均相集合体被统称使用，目前已作为废水传感器、开关、模型农用肥料及生物医学材料，在环境多个领域产生影响。将其应用拓展至农作物是一个重要的交叉节点，这需要准确详细地评估其对重要农业作物和农产品在基因组学、蛋白质组学和代谢组学方面的影响。我们通过近期模型研究综述了碳量子点对生物圈影响的现状，并指出了为确保其在农学中安全使用而需填补的知识空白。深入了解其对水生系统和食物链的影响，对人类及环境的安全与可持续性至关重要。

    关键词： 农业、环境影响、碳量子点、毒性

    更新于2025-09-23 15:21:01