[發明專利]一種氮摻雜紅色熒光碳量子點及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910019992.5
• 申請日: 2019-01-09
• 公開（公告）號: CN109796971B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 孟雅婷;焦媛;劉洋;雙少敏;董川
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01B32/15;G01N21/64;B82Y20/00;B82Y40/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 劉寶賢

本發明提供一種氮摻雜紅色熒光碳量子點及其制備方法和應用，碳量子點制備方法：將對苯二胺溶于乙醇中，將溶液轉移至水熱反應釜中，150～250℃下反應2～7小時，過濾不溶物后得到紅色溶液；通過500～1000Da的透析袋，在容器中透析處理至少3天，即得到純凈的碳量子點的水溶液，經冷凍干燥后得到目標碳量子點。該方法制備碳點工藝簡單，原料來源廣泛且價格便宣，制備條件要求低，所得碳量子點量子產率較高。所制備的碳量子點作為探針可用于過二硫酸根的檢測。

技術領域

本發明涉及碳發光納米材料，尤其涉及碳量子點，具體是一種氮摻雜紅色熒光碳量子點及其制備方法和應用。

背景技術

過二硫酸根是一種常見的單體聚合劑，對人體有吸入性危害。目前，利用氮摻雜碳量子點作為熒光探針測定過二硫酸根的研究尚未見文獻報道。近年來，碳量子點的制備和相關應用已經成為十分活躍的研究課題，通過在碳量子點表面摻雜或嫁接不同元素與基團有望調節它的熒光發射行為。本發明首先合成氮摻雜的紅色熒光碳量子點，并基于光感應電子轉移成功檢測過二硫酸根。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氮摻雜紅色碳量子點及其制備方法，該方法制備碳點工藝簡單，原料來源廣泛且價格便宣，制備條件要求低且環境友好，在一般實驗室均能合成，易于推廣；所制備的碳量子點可用于過二硫酸根的檢測。

本發明提供的一種紅色熒光碳量子點的制備方法，包括如下步驟：

室溫下，將對苯二胺溶于乙醇中，將溶液轉移至水熱反應釜中，150～250℃下反應2～7小時，過濾不溶物后得到淺紅色溶液；通過500～1000Da的透析袋，在容器中透析處理至少3天，即得到純凈的碳量子點的水溶液；將其冷凍干燥后得到目標碳量子點。

所述的反應溫度為200～250℃，反應時間為5～7小時。

上述方法制備的碳量子點作為熒光探針可用于過二硫酸根的檢測，根據公式cmin＝3sb/S求出最低檢出限為60.81μmol，線性范圍0～42.5mmol。

本發明的有益效果：

本發明通過一步水熱法即可得到碳量子點溶液，合成方法簡單有效，原料廉價易得，反應條件溫和且環境友好，在一般實驗室均能完成，易于推廣。所制備的碳量子點作為探針可用于過二硫酸根的檢測。

附圖說明

圖1為實施例1制備的碳量子點的紫外吸收光譜及熒光發射光譜

圖2為實施例1制備的碳量子點的紅外光譜圖，圖中橫坐標為檢測波長，縱坐標為透過率

圖3為過二硫酸根淬滅實施例1制備的碳量子點的熒光光譜圖

圖4為過二硫酸根的濃度在0.25mmol/L～10mmol/L范圍內的線性擬合曲線

圖5為實施例1制備的碳量子點熒光發射曲線隨激發波長變化的光譜圖

圖6為實施例1制備的碳點在血液樣品中檢測過二硫酸根的熒光光譜圖

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明做出進一步說明，實施例給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

步驟1，室溫下，將0.216g的對苯二胺溶于20ml乙醇中，充分攪拌，超聲得到澄清溶液。

步驟2，將溶液轉移至50ml水熱反應釜中。

步驟3，將水熱釜置于烘箱中，200℃反應6小時，得到紅色溶液。

步驟4，過濾不溶物后得到紅色溶液。通過1000Da的透析袋，在玻璃容器中透析處理至少3天，即得到純凈的碳量子點的水溶液。