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碳量子点(CDs)是一种绿色荧光纳米材料,具有毒性小、生物相容性好、水溶性强、荧光性质稳定可调、制备方法简单、碳源丰富多样等特点,可广泛应用于化学传感、生物成像、光催化等领域。传统的荧光和比色传感大都利用荧光光度计和紫外可见分光光度计测定,虽然准确度好,灵敏度高,但费用昂贵,操作复杂,不易携带。随着智能手机的不断发展和完善,智能手机正逐渐成为比色法、荧光法、化学发光法和生物发光法等领域非常具有吸引力的分析设备。本论文首先综述了碳量子点的研究现状,主要介绍了碳量子点的合成方法、性质、特点和应用前景,在此基础上做了以下研究工作:(1)通过水热法一步合成了硼氮硫掺杂碳量子点(BNS-CDs)和硫氮掺杂碳量子点(SN-CDs)两种碳量子点,使用透射电镜、傅立叶红外光谱、紫外可见吸收光谱、荧光光谱、X射线光电子能谱、X射线荧光光谱等表征手段研究了量子点的形貌尺寸、光谱性质、表面结构和元素组成。(2)建立一种以BNS-CDs为过氧化物模拟酶,利用智能手机测定过氧化氢含量的方法。在酸性条件下,BNS-CDs催化过氧化氢氧化显色底物3,3’,5,5’-四甲基联苯胺(TMB)生成蓝色氧化物(ox-TMB),该氧化物在652 nm处有最大吸收。自制手机测试盒,使用Android应用Color Grab抓取溶液的RGB值,建立与过氧化氢浓度的定量关系。在3-30μM范围内,过氧化氢浓度与|R-Rblank|值呈良好的线性关系(R2=0.9970),检出限(LOD)为0.8μM,并成功地用于漱口水和牛奶中过氧化氢的测定,回收率为92.70%-108.30%。该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便、响应快、成本低等优点,是一种很有潜力的过氧化氢便携检测平台。(3)建立一种以SN-CDs为过氧化物模拟酶,利用智能手机检测血清中的谷胱甘肽含量的方法。以SN-CDs为催化剂,TMB为底物,在过氧化氢存在下,SN-CDs催化氧化TMB形成ox-TMB,溶液为蓝色,加入谷胱甘肽后,谷胱甘肽与ox-TMB发生还原反应,抑制ox-TMB的生成使溶液褪色。使用智能手机获取溶液颜色变化前后的RGB值,定量测定谷胱甘肽。实验研究了pH、温度、TMB浓度、SN-CDs浓度以及反应时间对催化性能的影响。在最佳条件下,谷胱甘肽浓度在0.03-0.1μM范围内与R-R0值呈线性关系,线性相关系数R2为0.9982,检测限LOD为0.0083μM。该方法成功用于小鼠血清中谷胱甘肽的检测,回收率为94.0%-106.2%。