In this project, we focus our study on the unique optical carbon-based dots (CDs), including preparing emission wavelength-controllable and high fluorescent CDs, investigating the fluorescence mechanisms of CDs and developing the bio-sensing of obtained CDs. Up to now, the development and applications of CDs are mainly limited by the fact that the fluorescence mechanisms of CDs are not clear enough and high luminescent CDs with controllable emission wavelength are difficult to be designed and prepared. Herein, we plan to regulate the quantum sized conjugating structures and the surface states of CDs, and investigate the change of their optical properties. Combining the experimental results with quantitative calculation, we are going to set up a reasonable, comprehensive, universal mechanism model for the fluorescence of CDs. On this basis, an operable, effective method will be proposed for the preparation of high luminescent CDs with various emission colors. Furthermore, the obtained CDs will be bio-functionalized for bio-sensing. This project may stimulate the theoretical study in the fluorescence of CDs, enrich the preparation methods of CDs, and promote the bio-sensing applications of CDs.
本项目着力于研究具有独特发光特性的碳基点(carbon-based dots, CDs),包括制备发射波长可控、荧光量子效率高的CDs,建立相关的机理模型解释CDs的荧光现象、开发CDs在生物传感领域的应用。针对目前CDs的荧光机理不明确、难以可控地制备具有所需要发射波长的高荧光效率的CDs等限制CDs发展、应用的主要问题,本项目提出通过调控CDs中量子尺度共轭结构的尺度与构型、表面态能级结构与密度分布以改变CDs的光学性质,并根据所得实验结果结合量化计算的结果建立一个合理的、全面的、普适性的机理模型以解释CDs的荧光现象。在此基础上,提出一套确实可行、有效的方法用于可控性制备多种发光颜色、高荧光效率的CDs,并将所得CDs进行生物功能化以应用于生物传感领域。本项目研究的开展将进一步提升CDs发光的理论基础、丰富CDs的制备方法,促进CDs在生命分析中的广泛应用。
碳基点(carbon-based dots, CDs)具有独特的发光性质,因此被广泛地应用于分析及成像领域。针对目前CDs的荧光机理不明确、难以可控地制备具有所需要发射波长的高荧光效率的CDs等限制CDs发展、应用的主要问题,本项目提出通过调控CDs中量子尺度共轭结构的尺度与构型、表面态能级结构与密度分布以改变CDs的光学性质,并根据所得实验结果结合量化计算的结果建立一个合理的、全面的、普适性的机理模型以解释CDs的荧光现象。在此基础上,提出一套确实可行、有效的方法用于可控性制备多种发光颜色、高荧光效率的CDs,并将所得CDs应用于生物成像领域。相关工作整理发表了SCI文章13篇,其中包括在本专业权威期刊Small, Carbon, Nanoscale, Sens. Actuators B Chem., Chem. Common.上发表相关研究成果。申请国家发明专利6个,其中4个已授权。
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数据更新时间:2023-05-31
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