化学论文_一步水热法制备氮掺杂碳点用于Fe~(3

文章摘要:以生物相容性优异的人体必需氨基酸分子色氨酸和苏氨酸作为前驱体，通过一步水热法合成水溶性良好的蓝色荧光氮掺杂碳点（N-CDs）。采用高分辨率透射电镜、X射线衍射光谱、X射线光电子能谱、傅里叶红外吸收光谱、紫外可见吸收光谱、荧光光谱对其结构、组成和光学性质进行研究。结果表明所制备的N-CDs尺寸均一，平均粒径为4.1 nm，具有与石墨相似的结构；表面含有羟基、羧基、氨基等官能团，由于亲水基团的存在使其具有良好的水溶性；碳、氮、氧元素的含量分别为70.8%，8.4%和20.8%；该碳点具有良好的耐盐性、光稳定性，在pH为弱酸和中性时荧光稳定，其荧光量子产率高达87.09%。由于碳点表面的含氧官能团可与Fe³⁺发生络合反应使其荧光猝灭，基于对Fe³⁺的选择性猝灭，建立了检测生活饮用水中Fe³⁺的分析方法。在1～20和20～50 μmol/L范围内呈现良好的线性关系，检出限（S/N=3）为0.36μmol/L，用于瓶装饮用矿泉水中Fe³⁺的检测，加标回收率为97.3%～107.4% （RSD﹤2.0%）。采用HL-7702细胞进行细胞毒性研究，其表现出较低的细胞毒性，说明具有良好的生物相容性，成功用于HL-7702细胞体外成像实现了细胞中Fe³⁺的可视化。研究结果表明，由于该碳点优异的光学性能，使其在分析检测及细胞成像领域具有巨大的应用潜力。

文章关键词:碳点,水热合成,荧光猝灭,细胞成像,Fe³⁺检测,

项目基金:国家自然基金项目（项目编号：81641134）,齐齐哈尔市科学技术计划（项目编号：GYGG-201903）,黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目（项目编号：300882）；