[發明專利]石墨烯量子點的熒光猝滅協同作用在銅離子檢測中的應用

有效

• 申請號: 201810553977.4
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108489956B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 李艷霞;陳毅挺;黃露;婁本勇
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

本發明公開了一種石墨烯量子點的熒光猝滅協同作用在銅離子檢測中的應用，屬于化學傳感技術領域。具體是制備CdTe量子點(CdTe QDs)，在Cu²⁺對CdTe QDs熒光猝滅作用的基礎上，添加功能化石墨烯量子點（GQDs），可有效增加Cu²⁺對混合量子點溶液的猝滅效果，提高了Cu²⁺檢測的靈敏度。本發明該混合溶液Stern Volmer熒光猝滅方程在Cu²⁺溶液濃度為0.001~0.1 mmol/L范圍內表現出良好的線性關系，斜率是單獨使用CdTe QDs溶液的2.47倍，且具有更低的檢測限和較高的選擇性，可用于河水及血清樣本中Cu²⁺的檢測。

技術領域

本發明屬于化學傳感技術領域，具體涉及一種石墨烯量子點的熒光猝滅協同作用在銅離子檢測中的應用。

背景技術

量子點是一種由 II-VI 族或 III-V 族元素組成的納米顆粒，所以也被稱為半導體納米微晶體。量子點獨特的性質基于它自身的量子效應，展現出許多不同于宏觀體材料的物理化學性質，如很好的光穩定性和生物相容性、較大的stokes位移、較長的熒光壽命等特點，在非線形光學、磁介質、催化、醫藥及環境等方面具有極為廣闊的應用前景。

銅作為一種微量元素，是人體每日必須攝入的，適量的銅有助于維持人體的健康，但如果攝入量過多將會嚴重影響人體的健康。嚴格把控金屬Cu²⁺的攝入量對人體非常重要，所以要求對水樣中Cu²⁺進行檢測是非常有必要的。現階段，檢測水中的微量金屬離子的方法主要有電感耦合等離子質譜法和原子發射光譜法兩大類。但是，這些方法所用到儀器價格昂貴，對操作人員及工作環境的要求較高，難以普及。而量子點作為探針檢測金屬離子的含量所涉及實驗儀器主要是熒光分光光度計，儀器設備比較簡單，對操作人員和實驗的環境的要求不高，同時與其他的測定方法相比較具有便捷、低成本、靈敏度高等優勢，可以很好的得到普遍的推廣。量子點在金屬檢測方面的應用在也被大多數科研人員作為課題進行研究。CdTe QDs單獨作為熒光探針，對Cu²⁺的檢測就比傳統的其他方法有優勢。

石墨烯量子點(GQDs)可以看做小的石墨碎片，是一類橫向尺寸小于100 nm的單層，雙層或多層(3~10)的零維石墨納米材料，具有豐富的表面基團和獨特的熒光性質。GQDs綜合了石墨烯的自身結構特點，量子限域效應和碳點的邊緣效應，對納米粒子有很好的負載作用，可以大大提高納米粒子的性能和穩定性。

發明內容

本發明的目的在于針對CdTe QDs作為熒光探針檢測Cu²⁺的靈敏度不足，提供一種石墨烯量子點的熒光猝滅協同作用在銅離子檢測中的應用，利用其熒光猝滅協同作用，用于提高Cu²⁺檢測的靈敏度。Cu²⁺對GQDs和CdTe QDs混合溶液熒光猝滅作用明顯高于Cu²⁺對單獨使用CdTe QDs溶液的熒光猝滅作用，這種基于兩種混合量子點溶液作為熒光探針對目標分析物進行增敏作用，是在這一領域的一種新的嘗試。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種石墨烯量子點的熒光猝滅協同作用在銅離子檢測中的應用，首先制備富含羧基的CdTe QDs，在Cu²⁺對CdTe QDs熒光猝滅作用的基礎上，添加羧基化石墨烯量子點（GQDs）, 可有效增加Cu²⁺對混合量子點溶液的猝滅效果，提高了Cu²⁺檢測的靈敏度。具體步驟如下：

1）CdTe QDs的制備