CN119391417A 一种单原子锰掺杂碳量子点及其制备方法和应用 （中国科学院合肥物质科学研究院）

一种单原子锰掺杂碳量子点及其制备方法本发明公开了一种单原子锰掺杂碳量子点29.一种如权利要求8所述的单原子锰掺杂碳量子点在制备3被用于碳量子点的制备，例如公开号为CN105112052A的中国专利申请文献公开了一种荧[0005]本发明所要解决的技术问题在于如何得到一种能近红外成像且具有高效的类过4乙二胺为原料进行水热反应得到所述单原子锰掺杂碳量子点；其中，所述四水合氯化锰、5图10为本发明实施例1中制备的碳量子点的XANEs、EXAFs表征与傅里叶变换拟合图11为本发明实施例1中制备的碳量子点的紫外可见吸收光谱和发射光谱表征，图12为本发明实施例1中制备的碳量子点在300_图13为本发明实施例1中制备的碳量子点被细胞吞噬后，使细胞在不同激发波长图15为本发明实施例1中制备的碳量子点处理的4T1细胞的细胞活力(pH＝7.4与图19为本发明实施例1中制备的碳量子点在680nm波长激发下小鼠体内IVIS成像6一种单原子锰掺杂碳量子点的制备方法，包括以下步骤：分别称取40mgMnCl2•[0026]图1为本发明实施例1合成的示意图，以EDTA为碳源和螯合剂，以水为溶剂，以角环形暗场球差电镜图，可以观察到代表锰原子的单原子亮点均匀的分散在碳量子点上；图5为本发明实施例1中制备的碳量子点的拉曼图谱，能明显看出属于碳材料的D峰与G峰；图6为本发明实施例1中制备的碳量子点的红外图谱，3400cm_1的宽吸收带归因于O_H/N_H拉伸振动，其余的官能团分别被确定为C_N(1402cm_1)、C=C/C=N(1637cm_1)和C_H别对应吡啶_N、吡咯_N和石墨_N；图10分别为本发明实施例1中制备的碳量子点的XANEs、之间，从而进一步证实了Mn元素价态位于2价和3价之间，与X射线光电子能谱结果一致。EXAFS表征进一步验证了碳量子点中的键合类型。如图所示，Mn箔在2.33Å处的主峰属于到实施例1的碳量子点是以Mn_N2配位结构存在。7[0029]图11为本发明实施例1中制备的碳量子点的紫外可见吸收光谱和发射光谱表征，实施例1中制备的碳量子点在300_440nm范围激发的光致发光；随着激发波长从300nm增备的碳量子点装入EPR毛细管，用DMPO为捕获剂，检测了不同pH值下碳量子点催化H2O2生细胞仍保持高活力。相反，在酸性条件下，当碳量子点浓度相同时，细胞活力显著下降国)为试验对象，通过将悬浮在基质胶中的4T1细胞皮下注射到裸鼠右侧胁腹用于肿瘤模[0032]图16为本发明体内抗肿瘤试验过程中具有各种处理程序[0033]图17为本发明实施例1中制备的碳量子点的治疗小鼠的相对肿瘤体积；图18为本V0[0034]图19为本发明实施例1中制备的碳量子点在680nm波长激发下小鼠体内IVIS成像一种单原子锰掺杂碳量子点的制备方法，包括8[0036]图20为本发明实施例2中制备的碳量子点的高角环形暗场球差电镜图，同样可以观察到代表锰原子的单原子亮点均匀的分散在碳量子点上；图21为本发明实施例2制备的[0038]图22为本发明实施例3中制备的碳量子点的高角环形暗场球差电镜图，同样可以[0040]图24为本发明对比例1制备的碳量子点的高角环形暗场球差电镜图，可以看到已[0042]图25为本发明对比例2中制备的碳量子点的电子顺磁共振光谱，可以看出此时没9[0044]图26为本发明对比例3中制备的碳量子点的电子顺磁共振光谱，可以看出此时没应结束后冷却至室温，将里面的溶液吸出到截留分子量为3000D的透析袋中，放入超纯水收集的水溶液冷冻干燥直至水分完全消失，得到所制备的锰掺杂碳量子点。图28为该条件下制备的碳量子点的高角环形暗场球差电镜图，可以看到已经观察不到亮点，证明此时制备的碳量子点的锰元素已经不以原子形式分布；图29为本实施例制备的产物的水溶液