[發明專利]一種石墨烯量子點傳感器及其在檢測三硝基苯酚方面的應用

有效

• 申請號: 201510412065.1
• 申請日: 2015-07-14
• 公開（公告）號: CN105115947B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 馬強;陳樹帆;宋煜
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王淑秋,王恩遠

1.一種石墨烯量子點傳感器，其由如下步驟制備得到：

(1)氮元素摻雜的石墨烯量子點的微波合成：將1～2g檸檬酸與0.01～1mL氨水混合，微波加熱至160℃～210℃，加熱時間0.5～2h，得到氮元素摻雜的石墨烯量子點；將得到的石墨烯量子點以體積比為1：20～50的比例倒入蒸餾水中，加入質量分數為30～40％的氫氧化鈉溶液，調節溶液的pH值到6～8；然后轉移到30～50KD的透析袋中，在室溫下振蕩透析20～24h，再分別以蒸餾水和無水乙醇洗滌產物，最后將得到的純化石墨烯量子點在真空、60～80℃條件下干燥4～6h；

(2)石墨烯量子點熒光薄板化學傳感器的制備：將1～10mg步驟(1)制得的石墨烯量子點和5～10mL、濃度為5～50mg/mL的羧甲基殼聚糖溶液在20～30℃條件下混合5～60min，得到分散均勻的溶液；將石英薄板在硫酸-雙氧水混合液中，100℃下煮沸20～30min，完成硅烷基活化；再將石英薄板浸入到石墨烯量子點和羧甲基殼聚糖混合溶液中3～30min，得到具有強熒光信號的石墨烯量子點熒光薄板；將石墨烯量子點熒光薄板浸入到pH＝6～9、濃度為0.1～5mmol/L的肌酐溶液中10～60min，在石墨烯量子點熒光薄板表面形成肌酐分子功能層，再以蒸餾水沖洗2～3次后通入高純氮氣20～30min吹干，從而得到石墨烯量子點熒光薄板化學傳感器。

2.如權利要求1所述的一種石墨烯量子點傳感器，其特征在于：步驟(2)所述的氨水質量分數為28％。

3.如權利要求1所述的一種石墨烯量子點傳感器，其特征在于：步驟(2)所述的硫酸-雙氧水混合液中，硫酸與雙氧水的體積比為0.3～0.5：1。

4.權利要求1-3任何一項所述的石墨烯量子點傳感器在檢測三硝基苯酚方面的應用。

5.如權利要求4所述的石墨烯量子點傳感器在檢測三硝基苯酚方面的應用，其特征在于：是在pH＝9.0～11.0條件下，將傳感器在含有一系列已知濃度的三硝基苯酚溶液中浸泡3～10min；再將蒸餾水沖洗、氮氣吹干后的傳感器置于熒光光度計內，在激發波長353nm條件下，讀取發射波長443nm處熒光強度值，以熒光強度作為縱坐標，以三硝基苯酚濃度作為橫坐標，繪制分析工作曲線；然后將傳感器浸泡到未知濃度的三硝基苯酚溶液中，在激發波長353nm條件下，讀取發射波長443nm處熒光強度值，將熒光強度值帶入分析工作曲線，從而經計算得到三硝基苯酚含量。

6.如權利要求4所述的石墨烯量子點傳感器在檢測三硝基苯酚方面的應用，其特征在于：將接觸未知濃度三硝基苯酚溶液樣品的傳感器和原始三硝基苯酚溶液的傳感器分別置于360nm紫外燈下，肉眼直接觀察對比熒光信號強度，根據傳感器熒光亮度判斷三硝基苯酚的含量級，50μg/mL量級硝基苯酚對應熒光信號強度下降30％，100μg/mL量級硝基苯酚對應熒光信號強度下降50％，200μg/mL量級硝基苯酚對應熒光信號強度下降80％。