物理化学学报 >> 2022, Vol. 38 >> Issue (12): 2111030.doi: 10.3866/PKU.WHXB202111030
所属专题: 纪念傅鹰先生诞辰120周年
杨健1, 雷辰1, 刘祥1,*(), 张建1, 孙玉蝶1, 张铖1, 叶明富1,2, 张奎1,*()
收稿日期:
2021-11-22
录用日期:
2021-12-07
发布日期:
2021-12-10
通讯作者:
刘祥,张奎
E-mail:liuxiang@ahut.edu.cn;zhangkui@mail.ustc.edu.cn
基金资助:
Jian Yang1, Chen Lei1, Xiang Liu1,*(), Jian Zhang1, Yudie Sun1, Cheng Zhang1, Mingfu Ye1,2, Kui Zhang1,*()
Received:
2021-11-22
Accepted:
2021-12-07
Published:
2021-12-10
Contact:
Xiang Liu,Kui Zhang
E-mail:liuxiang@ahut.edu.cn;zhangkui@mail.ustc.edu.cn
About author:
Email: zhangkui@mail.ustc.edu.cn (K.Z.)Supported by:
摘要:
碳量子点以其多彩的荧光及廉价而丰富的制备原料引起人们的广泛兴趣。至今,已有大量关于碳量子点制备及其荧光性能直接利用的文献报道。若采用恰当的方法对碳量子点进行化学修饰,则可以将其转化为实用的精细化学品,从而拓展碳量子点的应用领域。本文报道了一种碳量子点阳离子表面活性剂的制备方法。首先,乙二胺四乙酸、二乙胺及双氧水的混合水溶液经水热处理,获得碳量子点(以OX-CQDs表示),再以氯代正构十二烷对其进行季铵化修饰,获得新型碳量子点阳离子表面活性剂(以OX-CQDs-C12H25表示)。OX-CQDs-C12H25具有良好的降低水的表面张力和减小水接触角的能力,水的界面张力能降低至26.7 mN∙m−1,其性能超过了一些新型的Gemini型阳离子表面活性剂;季铵化的修饰也大大提高了OX-CQDs对大肠杆菌的抑菌能力,低至0.41 mg∙mL−1的OX-CQDs-C12H25溶液其抑菌率接近100%。表面活性剂,抑菌性和荧光性能赋予了OX-CQDs-C12H25的多种功能性。
杨健, 雷辰, 刘祥, 张建, 孙玉蝶, 张铖, 叶明富, 张奎. 碳量子点阳离子表面活性剂的多功能性[J]. 物理化学学报, 2022, 38(12), 2111030. doi: 10.3866/PKU.WHXB202111030
Jian Yang, Chen Lei, Xiang Liu, Jian Zhang, Yudie Sun, Cheng Zhang, Mingfu Ye, Kui Zhang. Versatile Performance of a Cationic Surfactant Derived from Carbon Quantum Dots[J]. Acta Phys. -Chim. Sin. 2022, 38(12), 2111030. doi: 10.3866/PKU.WHXB202111030
1 | Hu, C.; Mu, Y.; Li, M.; Qiu, J. Acta Phys. -Chim. Sin. 2019, 35, 572. |
胡超, 穆野, 李明宇, 邱介山 物理化学学报, 2019, 35, 572.
doi: 10.3866/PKU.WHXB201806060 |
|
2 | Zhu, J.; Dong, Y.; Zhang, S.; Fan, Z. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1903052. |
朱家瑶, 董玥, 张苏, 范壮军 物理化学学报, 2020, 36, 1903052.
doi: 10.3866/PKU.WHXB201903052 |
|
3 |
Zhu, H.; Wang, X.; Li, Y.; Wang, Z.; Yang, F.; Yang, X. Chem. Commun. 2009, 5118.
doi: 10.1039/b907612c |
4 |
Peng, H.; Travas-Sejdic, J. Chem. Mater. 2009, 21, 5563.
doi: 10.1021/cm901593y |
5 |
Yang, S.; Wang, X.; Wang, H.; Lu, F.; Luo, P. G.; Cao, L.; Meziani, M. J.; Liu, J.; Liu, Y.; Chen, M.; et al J. Phys. Chem. C 2009, 113, 18110.
doi: 10.1021/jp9085969 |
6 |
Yang, S.; Cao, L.; Luo, P. G.; Lu, F.; Wang, X.; Wang, H.; Meziani, M. J.; Liu, Y.; Qi, G.; Sun, Y. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 11308.
doi: 10.1021/ja904843x |
7 |
Park, S. J.; Park, J. Y.; Chung, J. W.; Yang, H. K.; Moon, B. K.; Yi, S. S. Chem. Eng. J. 2020, 383, 123200.
doi: 10.1016/j.cej.2019.123200 |
8 |
Jiang, L.; Ding, H.; Xu, M.; Hu, X.; Li, S.; Zhang, M.; Zhang, Q.; Wang, Q.; Lu, S.; Tian, Y.; Bi, H. Small 2020, 16, 2000680.
doi: 10.1002/smll.202000680 |
9 |
Jiang, K.; Sun, S.; Zhang, L.; Lu, Y.; Wu, A.; Cai, C.; Lin, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2015, 54, 5360.
doi: 10.1002/anie.201501193 |
10 |
He, J.; He, Y.; Chen, Y.; Zhang, X.; Hu, C.; Zhuang, J.; Lei, B.; Liu, Y. Chem. Eng. J. 2018, 347, 505.
doi: 10.1016/j.cej.2018.04.110 |
11 |
Wang, S.; Chen, Z.; Cole, I.; Li, Q. Carbon 2015, 82, 304.
doi: 10.1016/j.carbon.2014.10.075 |
12 |
Pan, D.; Zhang, J.; Li, Z.; Wu, C.; Yan, X.; Wu, M. Chem. Commun. 2010, 46, 3681.
doi: 10.1039/C000114G |
13 |
Yang, Z.; Wang, M.; Yong, A. M.; Wong, S. Y.; Zhang, X.; Tan, H.; Chang, A. Y.; Li, X.; Wang, J. Chem. Commun. 2011, 47, 11615.
doi: 10.1039/c1cc14860e |
14 |
Ghosh, S.; Ghosal, K.; Mohammad, S. A.; Sarkar, K. Chem. Eng. J. 2019, 373, 468.
doi: 10.1016/j.cej.2019.05.023 |
15 |
Zhao, S.; Wu, S.; Jia, Q.; Huang, L.; Lan, M.; Wang, P.; Zhang, W. Chem. Eng. J. 2020, 388, 124212.
doi: 10.1016/j.cej.2020.124212 |
16 |
Dong, Y.; Shao, J.; Chen, C.; Li, H.; Wang, R.; Chi, Y.; Lin, X.; Chen, G. Carbon 2012, 50, 4738.
doi: 10.1016/j.carbon.2012.06.002 |
17 |
Wu, P.; Xiong, Y.; Lei, C.; Li, Y.; Liu, X.; Zhang, C.; Sun, Y.; Zhang, J.; Lee, C.; Zhang, K. Dyes Pigments 2021, 195, 109750.
doi: 10.1016/j.dyepig.2021.109750 |
18 |
Jiang, X.; Huang, J.; Chen, T.; Zhao, Q.; Xu, F.; Zhang, X. Int. J. Biol. Macromol. 2020, 153, 412.
doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.03.026 |
19 |
Zhang, W.; Wu, B.; Li, Z.; Wang, Y.; Zhou, J.; Li, Y. Spectrochim. Acta A 2020, 229, 117931.
doi: 10.1016/j.saa.2019.117931 |
20 |
Wang, Y.; Zhang, C.; Chen, X.; Yang, B.; Yang, L.; Jiang, C.; Zhang, Z. Nanoscale 2016, 8, 5977.
doi: 10.1039/C6NR00430J |
21 |
Chen, X.; Sun, C.; Liu, Y.; Yu, L.; Zhang, K.; Asiri, A. M.; Marwani, H. M.; Tan, H.; Ai, Y.; Wang, X.; Wang, S. Chem. Eng. J. 2020, 379, 122360.
doi: 10.1016/j.cej.2019.122360 |
22 |
Kuai, Y.; Fang, R.; Zhang, C.; Liu, X.; Ma, L. Mater. Res. Bull. 2018, 104, 119.
doi: 10.1016/j.materresbull.2018.03.008 |
23 |
Liu, C.; Zhang, P.; Zhai, X.; Tian, F.; Li, W.; Yang, J.; Liu, Y.; Wang, H.; Wang, W.; Liu, W. Biomaterials 2012, 33, 3604.
doi: 10.1016/j.biomaterials.2012.01.052 |
24 |
Han, G.; Zhao, J.; Zhang, R.; Tian, X.; Liu, Z.; Wang, A.; Liu, R.; Liu, B.; Han, M. Y.; Gao, X.; Zhang, Z. Angew. Chem. Int. Edit. 2019, 58, 7087.
doi: 10.1002/anie.201903005 |
25 |
Xiong, Y.; Schneider, J.; Ushakova, E. V.; Rogach, A. L. Nano Today 2018, 23, 124.
doi: 10.1016/j.nantod.2018.10.010 |
26 |
Wang, L.; Zhu, S.; Wang, H.; Qu, S.; Zhang, Y.; Zhang, J.; Chen, Q.; Xu, H.; Han, W.; Yang, B.; Sun, H. ACS Nano 2014, 8, 2541.
doi: 10.1021/nn500368m |
27 |
Xiong, Y.; Schneider, J.; Reckmeier, C. J.; Huang, H.; Kasák, P.; Rogach, A. L. Nanoscale 2017, 9, 11730.
doi: 10.1039/C7NR03648E |
28 |
Jiang, L.; Ding, H.; Lu, S.; Geng, T.; Xiao, G.; Zou, B.; Bi, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2020, 59, 9986.
doi: 10.1002/anie.201913800 |
29 |
Wu, S.; Zhou, R.; Chen, H.; Zhang, J.; Wu, P. Nanoscale 2020, 12, 5543.
doi: 10.1039/C9NR10986B |
30 |
Shao, J.; Zhu, S.; Liu, H.; Song, Y.; Tao, S.; Yang, B. Adv. Sci. 2017, 4, 1700395.
doi: 10.1002/advs.201700395 |
31 |
Barman, M. K.; Jana, B.; Bhattacharyya, S.; Patra, A. J. Phys. Chem. C 2014, 118, 20034.
doi: 10.1021/jp507080c |
32 |
Ma, Z.; Ming, H.; Huang, H.; Liu, Y.; Kang, Z. New J. Chem. 2012, 36, 861.
doi: 10.1039/c2nj20942j |
33 |
Fang, R.; Zhang, C.; Kuai, Y.; Liu, X.; Zhang, C. J. Lumin. 2019, 209, 404.
doi: 10.1016/j.jlumin.2019.01.067 |
34 |
Lei, C.; Fang, R.; Zhang, C.; Liu, X.; Zhang, C. Polym. Degrad. Stabil. 2019, 163, 7.
doi: 10.1016/j.polymdegradstab.2019.01.013 |
35 |
Ding, H.; Yu, S.; Wei, J.; Xiong, H. ACS Nano 2016, 10, 484.
doi: 10.1021/acsnano.5b05406 |
36 |
Wang, C.; Shi, H.; Yang, M.; Yan, Y.; Liu, E.; Ji, Z.; Fan, J. Mater. Res. Bull. 2020, 124, 110730.
doi: 10.1016/j.materresbull.2019.110730 |
37 |
Dou, Q.; Fang, X.; Jiang, S.; Chee, P. L.; Lee, T.; Loh, X. J. RSC Adv. 2015, 5, 46817.
doi: 10.1039/C5RA07968C |
38 |
Akram, M.; Yousuf, S.; Sarwar, T.; Kabir-Ud-Din. Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2014, 441, 281.
doi: 10.1016/j.colsurfa.2013.09.007 |
39 |
Senra, T. D. A.; Khoukh, A.; Desbrières, J. Carbohyd. Polym. 2017, 156, 182.
doi: 10.1016/j.carbpol.2016.09.025 |
40 |
Bernardez, L. A. Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2008, 324, 71.
doi: 10.1016/j.colsurfa.2008.03.027 |
41 |
Yang, J.; Gao, G.; Zhang, X.; Ma, Y.; Chen, X.; Wu, F. Carbon 2019, 146, 827.
doi: 10.1016/j.carbon.2019.02.040 |
42 |
Wang, Y.; Jiang, Y.; Geng, T.; Ju, H.; Duan, S. Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2019, 563, 1.
doi: 10.1016/j.colsurfa.2018.11.061 |
43 |
Zhi, L.; Li, Q.; Li, Y.; Song, Y. Colloid Surf. A-Physicochem. Eng. Asp. 2013, 436, 684.
doi: 10.1016/j.colsurfa.2013.08.009 |
44 |
Abe, M.; Tsubone, K.; Koike, T.; Tsuchiya, K.; Ohkubo, T.; Sakai, H. Langmuir 2006, 22, 8293.
doi: 10.1021/la060156y |
45 |
Xie, Y.; Li, J.; Li, Z.; Sun, T.; Wang, Y.; Qu, G. RSC Adv. 2018, 8, 36015.
doi: 10.1039/C8RA06900J |
46 |
Wang, W.; Zeng, Z.; Zeng, G.; Zhang, C.; Xiao, R.; Zhou, C.; Xiong, W.; Yang, Y.; Lei, L.; Liu, Y.; et al Chem. Eng. J. 2019, 378, 122132.
doi: 10.1016/j.cej.2019.122132 |
[1] | 常建桥, 许慧敏, 谢文菁, 张洋, 祁玲, 范楼珍, 李勇. 用于高灵敏快速核酸检测的荧光碳点[J]. 物理化学学报, 2023, 39(12): 2301034 - . |
[2] | 王晨璐, 宿素玲, 任宁, 张建军. 卤代芳香族羧酸与含氮配体合成镧系配合物的结构、热化学和荧光性质[J]. 物理化学学报, 2023, 39(1): 2206035 -0 . |
[3] | 樊晔, 曹崇梅, 方云, 夏咏梅. 自交联共轭亚油酸囊泡基荧光纳米点的构筑及其荧光特性[J]. 物理化学学报, 2022, 38(3): 2002032 - . |
[4] | 常明凯, 胡娜, 李遥, 鲜东帆, 周万强, 王静一, 时燕琳, 刘春立. Eu(Ⅲ)在蒙脱石上的吸附及碳酸根和磷酸根对其吸附的影响[J]. 物理化学学报, 2022, 38(3): 2003031 - . |
[5] | 曹冲, 张裴, 曹立冬, 刘铭鑫, 宋玉莹, 陈鹏, 黄啟良, 韩布兴. 液滴在超疏水植物叶面的沉积:实验和分子动力学模拟[J]. 物理化学学报, 2022, 38(12): 2207006 - . |
[6] | 杨艳, 何博文, 马华隆, 杨森, 任州宏, 秦天, 卢发贵, 任力闻, 张熠霄, 王天富, 刘晰, 陈立桅. PtRuAgCoNi高熵合金纳米颗粒高效电催化氧化5-羟甲基糠醛[J]. 物理化学学报, 2022, 38(12): 2201050 - . |
[7] | 周孟雪, 任宁, 张建军. 2, 4, 6-三甲基苯甲酸与5, 5'-二甲基-2, 2'-联吡啶构筑的系列镧系超分子配合物的晶体结构、热分解机理和性能[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 2004071 - . |
[8] | 黄靖, 王丹阳, 李淑花, 范红, 范楼珍. 红色荧光碳量子点用于肿瘤微酸环境诊断[J]. 物理化学学报, 2021, 37(10): 1905067 - . |
[9] | 邢肇碧,过治军,张雨微,刘君玲,王玉洁,白光月. SDS对SB3-12胶束表面电荷密度的调控作用及对药物增溶的影响[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1906006 - . |
[10] | 覃方红, 万婷, 邱江源, 王一惠, 肖碧源, 黄在银. 基于光微热量-荧光光谱联用技术研究光催化热力学和动力学的温度效应[J]. 物理化学学报, 2020, 36(6): 1905087 - . |
[11] | 刘太宏, 苗荣, 彭浩南, 刘静, 丁立平, 房喻. 薄膜基荧光气体传感器中的涂层化学[J]. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1908025 - . |
[12] | 胡益民, 韩杰, 郭荣. 非离子表面活性剂Brij 30诱导离子液体型表面活性剂C16imC8Br蠕虫状胶束向凝胶的转变[J]. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1909049 - . |
[13] | 王英雄, 邓曼丽, 唐永强, 韩玉淳, 黄旭, 侯研博, 王毅琳. 含有酰胺基或酯基的可降解阳离子Gemini表面活性剂在水溶液中的聚集行为[J]. 物理化学学报, 2020, 36(10): 1909046 - . |
[14] | 龚铃堰, 廖广志, 陈权生, 栾和鑫, 冯玉军. 表面活性剂溶胀胶束:性能及应用[J]. 物理化学学报, 2019, 35(8): 816 -828 . |
[15] | 罗思琪,王美娜,赵微微,王毅琳. 表面活性剂与叶酸的相互作用及其对光氧化降解的影响[J]. 物理化学学报, 2019, 35(7): 766 -774 . |
|