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碳点(Carbon dots,CDs)是一种与金属量子点相似的物质,它是在光的激发下能够发出荧光的纳米粒子,尺寸通常小于十个纳米,这样小的尺寸,使它具有尺寸效应,进而表现出更多的特殊性质。一些传统的金属量子点,其成分中含有重金属等有毒性的成分,在很多方面的应用受到了限制。特别是这些量子点所具有的毒性对会使细胞的活性大大降低,对生物组织产生了负面的影响,在生命体中的应用造成了较大的障碍。制作成本低、健康环保、能发荧光的碳点,展现出优异的性能,还可以与人体相容,对生物体几乎无害,这些特性拓宽了碳点的应用领域。而且碳点能够被广泛的应用于分析检测领域,也是因其荧光性质十分卓越,具有相对较高的水溶性,光稳定性和化学稳定性也都非常理想。基于以上阐述,本论文主要做了以下研究:(1)以油茶果壳粉末为原料,通过一步水热法进行制备,成功得到碳点,并对碳点进行了表征。在制备过程中,对油茶果壳粉末加入量、水热反应时间以及水热反应温度这些制备条件进行了优化,发现在30 mL去离子水中,油茶果壳粉末加入量为0.10 g,水热反应时间为22 h,水热反应温度为220℃的条件下,碳点的荧光强度最高。表征结果说明制得的碳点呈椭球型,有良好的分散性,平均粒径为4.7 nm,表面有羟基、羧基、羰基等基团,最大激发波长为353 nm,最大发射波长为436 nm,且有激发波长依赖性,其荧光量子产率为1.88%,有着十分优异的稳定性。(2)以葡萄皮为原料,通过一步水热法进行制备,成功得到碳点,并对碳点进行了表征。在制备过程中,对葡萄皮加入量、水热反应时间以及水热反应温度这些制备条件进行了优化,发现在30 mL去离子水中,葡萄皮加入量为0.05g,水热反应时间为18 h,水热反应温度为200℃的条件下,碳点的荧光强度最高。表征结果说明制得的碳点呈椭球型,有良好的分散性,平均粒径为3.1 nm,表面有羟基、羧基、羰基、氨基等基团,最大激发波长为362 nm,最大发射波长为438 nm,且有激发波长依赖性,其荧光量子产率为2.02%,有着十分优异的稳定性。(3)油茶果壳粉末碳点在Pb2+的存在下发生荧光猝灭,并且对Pb2+有良好的选择性和较高的灵敏度。在Pb2+浓度为0-10μM范围内,拟合线性方程为F0/F=1.00791+0.01457[Pb2+],R2=0.9877,检测限为136 nM;在Pb2+浓度为10-100μM范围内,拟合线性方程为F0/F=1.11483+0.00464[Pb2+],R2=0.9927,检测限为63.2 nM。(4)葡萄皮碳点在Hg2+的存在下发生荧光猝灭,并且对Hg2+有良好的选择性和较高的灵敏度。在Hg2+浓度为0-8μM范围内,拟合线性方程为F0/F=0.99967+0.02957[Hg2+],R2=0.9926,检测限为86 nM;在Hg2+浓度为8-100μM范围内,拟合线性方程为F0/F=1.21809+0.0042[Hg2+],R2=0.9937,检测限为28nM。