碳量子点传感器阵列在天然氨基酸检测和植物分类中的应用

论文摘要

碳量子点具有光学性能优良、生物相容性好、合成制备方法简单等众多优点。由碳量子点构建的传感器阵列已被广泛用于对分子结构或化学性质类似的物质检测和分类。本论文基于碳量子点的荧光特性,成功设计出“开-关-开”模式的传感器阵列,深入研究了传感器阵列的相关性能。传感器阵列实现了对天然氨基酸和植物的检测与分类,主要工作如下:（1）使用海藻酸钠、色氨酸、柠檬酸和氢氧化钠为碳源,通过高温熔融法合成了碳量子点。碳量子点为3 nm左右且尺寸均一的球形颗粒,具有晶格结构,晶格间距为0.11 nm,表面富含-COOH和-NH2等官能团,荧光光谱显示其最佳发射波长370 nm,荧光量子产率13.06%。这种碳量子点对多种金属离子具有荧光响应,据此特性构建了碳量子点-金属离子传感体系实现对二十种天然氨基酸的分类和检测,检出限为30μM。盲选实验证明该传感器阵列具有实际应用价值。（2）通过溶剂萃取法提取植物叶片中的化学成分得到植物提取液。使用碳量子点-金属离子传感体系对三十多种常见植物的提取液进行分析检测。实验结果表明,传感器阵列成功实现了植物的分类和检测。传感器阵列应用于植物分类检测具有很好的稳定性和准确性。

论文目录

摘要

abstract

第1章引言

1.1 碳量子点在分析检测领域的应用

1.1.1 碳量子点荧光传感器

1.1.2 碳量子点传感器阵列

1.2 天然氨基酸检测研究进展

1.3 植物分类学研究进展

1.4 本论文研究意义与主要内容

第2章碳量子点传感器阵列对天然氨基酸的检测和分类

2.1 前言

2.2 实验部分

2.2.1 实验试剂

2.2.2 实验仪器和材料

2.2.3 碳量子点的制备

2.2.4 碳量子点的表征及荧光性能测试

2.2.5 不同金属离子对碳量子点荧光强度的影响

2.2.6 传感器阵列的构建

2.3 结果与讨论

2.3.1 碳量子点的表征

2.3.2 金属离子和天然氨基酸对碳量子点荧光性能的影响

2.3.3 传感器阵列对天然氨基酸的检测和分类

2.3.4 传感器阵列检出限的测定

2.3.5 传感器阵列的应用研究

2.4 本章小结

第3章碳量子点传感器阵列对植物分类的研究

3.1 前言

3.2 实验部分

3.2.1 实验试剂

3.2.2 实验仪器

3.2.3 植物提取液的制取

3.2.4 传感器阵列的构建

3.3 结果与讨论

3.3.1 传感器阵列对植物的检测和分类

3.3.2 植物盲选实验

3.3.3 传感器阵列对影响植物组织中化学成分因素的研究

3.4 本章小结

第4章结论与展望

4.1 结论

4.2 展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 高扬

导师: 张国林

关键词: 传感器阵列,碳量子点,天然氨基酸,植物,分类检测

来源: 辽宁大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,生物学,化学

单位: 辽宁大学

分类号: O657.3;Q949;Q517

总页数: 58

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