[發(fā)明專利]一種金屬摻雜的碳量子點(diǎn)的應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910524209.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-18
• 公開（公告）號(hào): CN110327980A
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳文婷;王小凱;張慶剛;吳明鉑;李忠濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): B01J31/28
• 分類號(hào): B01J31/28
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明提供了一種金屬摻雜的碳量子點(diǎn)的應(yīng)用，屬于量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，用于清除活性氧；所述活性氧為超氧負(fù)離子、過氧化氫或羥基自由基。本發(fā)明選用EDTA過渡金屬鹽為原料，通過簡(jiǎn)單一步熱解法，制備了金屬摻雜碳點(diǎn)，通過抑制有機(jī)染料氮藍(lán)四唑(NBT)的還原顯色反應(yīng)以及過氧化氫分解測(cè)試，探究碳點(diǎn)清除活性氧的能力，結(jié)果表明，金屬摻雜的碳量子點(diǎn)價(jià)格低廉，卻具有良好的清除活性氧的能力，當(dāng)原料中質(zhì)量比1:1摻雜的EDTA銅鈉鹽與EDTA鋅鈉鹽得到的不飽和雙金屬摻雜的碳量子點(diǎn)CuZn?CDs在溫和條件下對(duì)于染料NBT還原抑制率能夠達(dá)到61.4％，并且對(duì)過氧化氫分解率達(dá)到95.4％，具有優(yōu)異的超氧化物歧化酶/過氧化氫酶活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬摻雜的碳量子點(diǎn)的應(yīng)用。

背景技術(shù)

碳量子點(diǎn)是2004年首次被發(fā)現(xiàn)的一種新型熒光碳材料，顆粒的尺寸小于10nm，是一種水溶性好，毒性低，生物相容性好，且具有可見光響應(yīng)范圍廣等特點(diǎn)，其類石墨烯結(jié)構(gòu)，有利于電子轉(zhuǎn)移傳輸。金屬摻雜可以增強(qiáng)碳點(diǎn)可見光響應(yīng)的能力和電子的傳輸效率。將不飽和過渡雙金屬同時(shí)與碳量子點(diǎn)結(jié)合，通過不飽和金屬變價(jià)、雙金屬的協(xié)同作用，可以更加顯著的增強(qiáng)光響應(yīng)能力和電子傳輸效率，同時(shí)具有高度石墨化的碳量子點(diǎn)，也有利于增強(qiáng)光響應(yīng)能力和電子傳輸效率，進(jìn)而擴(kuò)展其在光催化氧化反應(yīng)中的應(yīng)用。已報(bào)導(dǎo)的碳量子點(diǎn)復(fù)合材料，通常應(yīng)用在生物成像、光電子學(xué)、催化和傳感領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)背景，本發(fā)明提供了一種金屬摻雜碳量子點(diǎn)新的應(yīng)用，將其用于清除活性氧。

本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種金屬摻雜碳量子點(diǎn)的應(yīng)用，用于清除活性氧。

優(yōu)選地，所述活性氧為超氧負(fù)離子、過氧化氫或羥基自由基。

優(yōu)選地，所述金屬摻雜碳量子點(diǎn)為單金屬摻雜碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述單金屬摻雜碳量子點(diǎn)為M-CDs，其中M為Zn、Cu、Mn、Fe、Co或Ni。

優(yōu)選地，所述金屬摻雜碳量子點(diǎn)為不飽和雙金屬摻雜碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述不飽和雙金屬摻雜碳量子點(diǎn)為M₁M₂-CDs，其中M₁和M₂選自Zn、Cu、Mn、Fe、Co或Ni，M₁和M₂為非同種金屬元素。

優(yōu)選地，所述不飽和雙金屬摻雜碳量子點(diǎn)M₁M₂-CDs為CuZn-CDs。

優(yōu)選地，所述不飽和雙金屬摻雜碳量子點(diǎn)以兩種不同的乙二胺四乙酸二鈉過渡金屬鹽為前驅(qū)體，經(jīng)過熱解反應(yīng)、濃縮透析、烘干制得。

優(yōu)選地，所述不飽和雙金屬摻雜碳量子點(diǎn)M₁M₂-CDs的制備采用如下步驟：

(1)將乙二胺四乙酸M₁鈉鹽和乙二胺四乙酸M₂鈉鹽混合后，在無(wú)氧條件下，升溫至300-400℃，恒溫反應(yīng)1-5h，然后自然降溫；

(2)將步驟(1)反應(yīng)后的物料溶于水中，分散均勻，然后抽濾，去除粒徑大于0.22μm的物質(zhì)；

(3)將步驟(2)得到的溶液濃縮后透析，去除小分子雜質(zhì)，然后將透析后的溶液蒸干得到M₁M₂-CDs固體。

優(yōu)選地，步驟(1)中乙二胺四乙酸M₁鈉鹽為乙二胺四乙酸銅鈉鹽，乙二胺四乙酸M₂鈉鹽為乙二胺四乙酸鋅鈉鹽。

優(yōu)選地，乙二胺四乙酸銅鈉鹽和乙二胺四乙酸鋅鈉鹽的質(zhì)量比為1:1。