[發明專利]一種利用熒光碳量子點檢測Fe3+

有效

• 申請號: 201811248692.6
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109307665B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王穎;徐金金;李風亭;張冰如
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 盛君梅

本發明屬于金屬離子檢測技術領域。本發明公開了一種利用熒光碳量子點檢測Fe³⁺方法，首先以馬來酰亞胺為原料，利用水熱合成一步制備了熒光碳量子點，然后通過繪制碳量子點溶液熒光強度隨Fe³⁺濃度變化的擬合曲線以計算出待檢測液中Fe³⁺濃度。本發明方法簡單，操作方便，相比于現有的檢測技術，本發明中的碳量子點合成路線非常簡單，合成的熒光碳量子點相比其他碳量子點能夠更靈敏快速地檢測Fe³⁺濃度，適用范圍更廣。

技術領域

本發明涉及一種金屬離子的檢測方法，具體涉及一種利用熒光碳量子點檢測 Fe³⁺的方法，屬于金屬離子檢測技術領域。

背景技術

隨著社會發展尤其是工業的發展，金屬污染已經成為日益嚴重的環境問題。由于金屬具有毒性和不可降解性,進而可以通過食物鏈進入人體后可以累積在人體的某些器官中,造成慢性累積性中毒。為了保護和改善人類的生存環境，人們利用各種方法檢測和去除金屬離子。熒光分析法由于靈敏度高和選擇性強，被廣泛用于重金屬離子的檢測。傳統的熒光材料半導體量子點熒光性能強而穩定，但是半導體量子點由于在生產過程中使用了重金屬，具有不可避免的毒性。和傳統的半導體量子點相比，從2004年發展起來的碳量子點不僅可以避免由重金屬引起的對環境和生命體的破壞，而且碳量子點具有水溶性好、毒性低、生物相容性好、化學惰性強、光穩定性好等優點，這使得碳量子點已經成為傳統的半導體量子點的替代物。如公開號為CN105241854A的中國專利采用葡萄糖為熒光探針前驅體，以無水乙醇為反應溶劑，利用熒光碳量子點上的官能團和三價鐵離子的絡合反應來檢測鐵離子，改變了傳統熒光法測定鐵離子的方法。

公開號為CN107764788A的中國專利以胡蘿卡為碳源，以檸檬酸為分散劑，利用水熱合成制備了一種碳量子點，并采用該碳量子點對Fe³⁺進行檢測，該碳量子點對Fe³⁺進行檢測的線性范圍為4x10^-7～4.6x10^-6M，對Fe³⁺的檢測限為 1.51x10^-8M，有望應用于家庭用水中檢測鐵離子和人體中檢測鐵離子。為了提高碳量子點的適用范圍使其能用于檢測更低含量的金屬離子,其檢測的靈敏度仍有待提高。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種利用熒光碳量子點檢測Fe³⁺的方法，本發明檢測方法簡單，操作方便，能高靈敏且快速地檢測Fe³⁺的濃度，適用范圍更廣。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種利用熒光碳量子點檢測Fe³⁺的方法，包括以下步驟：

(1)稱取0.5g馬來酰亞胺，將其溶于15mL蒸餾水中；

(2)將上述混合好的溶液放置于水熱反應釜中，將水熱反應釜放置于200℃的環境中反應4h，得到熒光碳量子點；

(3)向一組石英熒光比色皿中分別加入同等量的上述碳量子點溶液；

(4)將一系列濃度的Fe³⁺溶液加入到上述裝有碳量子點的比色皿中，然后放入熒光分光光度計中；

(5)通過用熒光分光光度計測試上述碳量子點的最佳激發波長，并將熒光分光光度計的激發波長調整為最佳激發波長，測定各樣品溶液的熒光發射光譜圖；

(6)根據各樣品溶液的熒光發射光譜圖繪制碳量子點溶液熒光強度隨Fe³⁺濃度變化的擬合曲線，該曲線所對應的函數為：

y＝-12230.1C+423.17,R²＝0.999,C的線性范圍為5×10^-5～0.005μM