研究目的
开发一种简便、绿色且高效的一步水热法合成高量子产率氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs),并探索其在生物成像中的应用。
研究成果
制备的N-GQDs展现出优异的光学性能,包括明亮稳定的蓝色荧光、高达0.46的荧光量子产率以及7.20纳秒的长荧光寿命。该N-GQDs还具有较好的生物相容性和卓越的生物成像能力,使其成为生物成像、疾病诊断和生物传感领域极具前景的候选材料。
研究不足
该研究未讨论合成方法在大规模生产N-GQDs时的可扩展性,也未探讨N-GQDs在生物环境中的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
采用一步水热法合成氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs),以氧化石墨烯(GO)为前驱体,乙二胺(EDA)作为氮源和还原剂,过氧化氢(H2O2)用于氧化切割。
2:样品选择与数据来源:
前驱体GO通过改进的Hummers法由石墨粉合成。
3:实验设备与材料清单:
透射电子显微镜(TEM,JEM-2100F,日本JEOL公司)、原子力显微镜(AFM,Dimension Icon,美国布鲁克公司)、X射线光电子能谱(XPS,ESCALAB 250XI,美国赛默飞世尔科技公司)、紫外可见分光光度计(UV-3200,中国美谱达仪器有限公司)和荧光分光光度计(Varian Cary-Eclipse,美国安捷伦科技公司)。傅里叶变换红外光谱(FTIR)使用Nicolet iS10光谱仪(美国赛默飞世尔科技公司)采集。
4:实验步骤与操作流程:
将混合物转移至50 mL对位聚苯酚高压反应釜中,200℃加热3小时。冷却至室温后,用0.22 μm微孔滤膜过滤深棕色产物以去除黑色胶状物质。所得分散液经烘箱干燥得到粉末,用于后续表征。
5:22 μm微孔滤膜过滤深棕色产物以去除黑色胶状物质。所得分散液经烘箱干燥得到粉末,用于后续表征。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:采用单点法测量N-GQDs的量子产率(QY),并以罗丹明B为参比计算。
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获取完整内容-
X-ray photoelectron spectroscopy
ESCALAB 250XI
Thermo Fisher Scientific Inc.
Characterization of N-GQDs
-
fluorescence spectrophotometry
Varian Cary-Eclipse
Agilent Technologies, Inc.
Characterization of N-GQDs
-
Fourier transform infrared spectrometer
Nicolet iS10
Thermo Fisher Scientific Inc.
Characterization of N-GQDs
-
confocal laser scanning microscopy
Leica TCS SP8
Leica Microsystems GmbH
Observation of different cell lines
-
transmission electron microscopy
JEM-2100F
JEOL Ltd.
Characterization of N-GQDs
-
atomic force microscopy
Dimension Icon
Bruker Crop.
Characterization of N-GQDs
-
UV Vis spectrometer
UV-3200
Mapada Instruments Co., Ltd.
Characterization of N-GQDs
-
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