荧光碳纳米探针的制备及其应用开题报告

1. 研究目的与意义

荧光碳点是一种新型的荧光纳米探针，具有与量子点相似的荧光性能，如荧光强而稳定、激发波长和发射波长可调控、具有优良的可见光区荧光发射等。此外，荧光碳点还具有生物相容性好、毒性低、相对分子质量和粒径小、易实现表面功能化以及无光闪烁现象和抗光漂白性等优点，在生物标记等相关研究领域具有广泛的应用前景，可以预见，发光碳点的制备和功能化技术的发展将在分析化学领域发挥越来越重要的作用。

本次课题主要是采用生物模板法，目前，制备纳米碳材料的方法众多，包括激光法、化学气相沉积法、爆炸法、但与制备纳米碳材料的这些方法相比，生物模板法一方面在控制纳米材料形貌和结构尺寸上有显著优势，近年来成为了纳米材料合成领域的研究热点。另一方面，在自然界中许多天然生植物都含有复杂的无极纳米材料或有机纳米材料，这些生物纳米材料的几何尺度高度均一，且具有结构多样性的特点。某些生物大分子还可以通过自组装形成超分子结构，这极大的拓展了天然生物质作为模板的多样性。此外，天然生植物含有多种活性官能团，具有较高的化学反应活性，能与多种金属离子发生配位反应，这奠定了天然生植物作为模板合成纳米材料的化学基础。因此，天然生植物是制备结构复杂且粒径呈分散的纳米材料的理想模板。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：以生物模板法，进行进一步的处理，如置于马弗炉中煅烧剥片等。后用hrtm、xrd、fesem考察其微观形貌、表面基团等微观特征，用荧光光谱测试其荧光性能。

预期目标：1.通过所使用的水草、广玉兰作为生物模板、合成出荧光碳纳米针管。

2.通过hrtm、xrd、fesem观察所合成的材料的微观形貌、表面特征以及荧光点。

3. 研究的方法与步骤

1.选取多孔的花粉、茎秆，纯水洗涤，浸渍高浓度盐酸，加入300毫升的蒸馏水，300毫升以纯，1毫升的盐酸。静置8小时。

2.取出用超纯净水洗涤三次。

3.将静置的样品取出，用超纯净水洗涤三次后，置于马弗炉中550℃煅烧1小时。

4.对样品进行hrtm、xrd、fesem表征。

4. 参考文献

[1] Lee, J., A. Liao, E. Pop, et al., Electrical and Thermal Coupling to a Single-Wall Carbon Nanotube Device Using an Electrothermal Nanoprobe. Nano Letters[J], 2009. 9(4): 1356-1361.

[2]Liu, Z., N. Chen, C. Dong, et al., Facile Construction of Near Infrared Fluorescence Nanoprobe with Amphiphilic Protein-Polymer Bioconjugate for Targeted Cell Imaging. ACS Applied Materials Interfaces[J], 2015. 7(34): 18997-19005.

[3]Meng, H.-M., Z. Jin, Y. Lv, et al., Activatable Two-Photon Fluorescence Nanoprobe for Bioimaging of Glutathione in Living Cells and Tissues. Analytical Chemistry[J], 2014. 86(24): 12321-12326.

5. 计划与进度安排

一、2022.1.1-2022.2.25 阅读文献，完成综述二、2022.2.26-2022.3.30 进行材料的制备三、2022.4.1-2022.4.25 进行材料的表征四、2022.4.26-2022.6.1完成数据整理和毕业论文写作