量子点

本申请提供的复合材料通过“金属氧化物‑生物亲和层‑石墨烯量子点”三元协同，实现了臭氧氧化与生物降解的深度耦合，提高了臭氧脱除率，提升了微生物挂膜速率，挂膜周期缩短至3天~5天，生物膜密度提升30%；提高了COD去除率较高。而且，本申请提供的复合材料较为稳定，高湿环境下金属溶出率≤1%，寿命延长至3年以上。

针对这一需求，上海交通大学医学院李真团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所丁古巧、杨思维团队选择碳点这一具备多种功能的材料作为研究对象，从碳点等零维碳材料构效关系不完善、界面机制不明确这一大量纳米材料面临的共性问题，以石墨烯量子点结构精确构筑为基础，借助机器学习建立了碳结构与光动力活性之间的构效关系，借助光场耦合原位磁共振技术明确了N原子有序掺杂石墨烯量子点（C3N QDs）在代谢重编程衰老细胞环境下界面输运特性的变化机制。

国家知识产权局信息显示，成都硅术新材料科技有限公司取得一项名为“一种用于海拉细胞成像的石墨烯量子点溶液及其制备方法”的专利，授权公告号CN120964789B，申请日期为2025年9月。

在此研究中，以氮掺杂石墨烯量子点（NGQDs）为模型，作者计算出氮物种类型（吡啶-N、石墨-N）和取代位置如何影响稳定性和本征活性。这项工作提供了理论见解，支持吡啶-N附近的碳作为氮掺杂碳ORR催化剂中的主要活性位点。它为分析非模型催化体系中的结构-活性关系建立了一个通用框架。

本发明提供的制备氮掺杂石墨烯量子点的方法产率高、操作简单。本发明制备的氮掺杂石墨烯量子点在过氧化氢存在下，具有阳极电化学发光性能，其阳极电化学发光的起始发光电位显著低于现有的阳极ECL探针；与纯鲁米诺相比，本发明的氮掺杂石墨烯量子点可在较低的碱性条件下即具有高ECL性质，且小剂量掺杂即具有高的ECL强度，具有成本低廉的优势。因此，可将其应用于过氧化氢的高灵敏度电化学发光检测。

氮掺杂石墨烯量子点铁离子复合纳米酶可以作为拟过氧化物酶，区分对苯二酚及其同分异构体，实现对对苯二酚的选择性比色检测。本发明制备方法简单，合成的纳米酶活性高。

本发明选择具有过氧化物酶性能的血红素作为原料，利用氨水为介质，通过自下而上的一步水热法制备了具有较高拟过氧化物酶活性的铁氮掺杂石墨烯量子点，合成策略经济、绿色、产率高。基于铁氮掺杂石墨烯量子点的拟过氧化物酶性质，本发明提出了一种可用于选择性检测LCys的比色传感方法，该种方法具有较低的检测限，在LCys的实际样品分析中具有一定的应用价值。

本发明采用石墨烯量子点作为分散剂，与氯化血红素复合，无需任何有机溶液，实现氯化血红素在中性水溶液中的分散。石墨烯量子点具有高的边缘基团比例，其与氯化血红素复合时，在极低的浓度下即可实现对氯化血红素的分散，且复合速度快，显著优于石墨烯氧化物、还原氧化石墨烯、纳米粒子。本发明制备的氯化血红素石墨烯量子点复合材料具有拟过氧化物酶活性，其酶活性显著高于天然酶辣根过氧化物酶。