研究目的
开发一种简便的绿色方法，利用可食用胡萝卜合成发光碳点，并探索其在生物成像和纳米催化剂制备中的应用。
研究成果
该研究成功开发出一种简单、绿色的方法，利用磷酸三钠从可食用胡萝卜中合成发光碳点。这些碳点具有良好的光学性能、生物相容性，且能还原并稳定金属纳米颗粒。它们在细菌细胞生物成像中效果显著，所衍生的纳米颗粒在加氢反应中表现出高催化活性，显示出在成像和催化领域的应用前景。
研究不足
与某些其他来源相比，碳点（CDs）的量子产率相对较低（4.56%）。碳点标记细菌的机制尚未完全明确，需要进一步研究。该方法在大规模生产时可能存在可扩展性问题。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用一锅回流法，以可食用胡萝卜为碳源、磷酸三钠（TSP）为催化剂合成碳点（CDs）。该方法旨在提供比现有需精密仪器的工艺更简单、经济环保的替代方案。
2：样本选择与数据来源：
可食用胡萝卜购自当地超市。磷酸三钠、硼氢化钠、硝酸银和氯化金等化学试剂购自商业供应商（默克、赛默飞世尔科技、Alfa Aesar）。实验全程使用重蒸水。
3：实验设备物资清单：
设备包括圆底烧瓶、冷凝管、实验室加热套、紫外灯、Jasco-FP8200荧光分光光度计、赛默飞世尔Evolution 201紫外-可见分光光度计、日立JEOL-JEM 1011透射电镜、珀金埃尔默Spectrum-One红外光谱仪、布鲁克300 MHz核磁共振仪、赛默飞世尔Kα X射线光电子能谱仪、尼康Eclipse荧光显微镜、FEI-Tecnai G2 20 S-TWIN高分辨透射电镜及布鲁克XFlash 6T130能谱探测器。材料包含胡萝卜、TSP、硝酸银、氯化金、硼氢化钠和硝基芳香化合物。
4：实验流程操作步骤：
制备CDs时，将5 g切碎的胡萝卜与25 mL 100 mM TSP溶液回流反应3小时，紫外灯验证CDs形成，并通过多种光谱显微技术表征。细菌成像实验中，大肠杆菌与金黄色葡萄球菌与CDs共培养后洗涤，荧光显微镜观察。纳米颗粒制备时，将CDs加入硝酸银或氯化金溶液静置12小时后表征。催化活性测试中，纳米颗粒用于硝基芳香化合物与硼氢化钠的加氢反应，紫外-可见光谱监测反应进程。
5：数据分析方法：
通过荧光与紫外-可见光谱测定激发/发射光谱峰及表面等离子共振；透射电镜图像分析粒径形貌；傅里叶变换红外光谱、核磁共振及X射线光电子能谱进行官能团解析；加氢反应动力学数据采用准一级速率方程拟合计算速率常数。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
spectrofluorimeter
FP8200
Jasco
Measuring fluorescence spectra of carbon dots
-
spectrophotometer
Evolution 201
Thermo Scientific
Monitoring UV-Visible absorption spectra
-
transmission electron microscopy
JEM 1011
JEOL
Evaluating size and morphology of carbon dots and nanoparticles
-
FTIR spectroscopy instrument
spectrum-one
Perkin Elmer
Recording FTIR spectra
-
NMR instrument
300 MHz
Bruker
Measuring 1H NMR spectra
-
XPS instrument
Kα surface analysis
Thermofisher scientific
Performing X-ray photoelectron spectroscopy measurements
-
high resolution TEM
Tecnai G2 20 S-TWIN
FEI
Determining size and morphology of nanoparticles
-
EDX Detector
XFlash 6T130
Bruker
Analyzing elemental composition of nanoparticles
-
fluorescence microscope
Eclipse
Nikon
Visualizing bacterial cells labeled with carbon dots
-
登录查看剩余7件设备及参数对照表
查看全部
