[發(fā)明專利]一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光傳感器及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110050207.X
• 申請(qǐng)日: 2021-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN112858236B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 佘遠(yuǎn)斌;李愛蘭;付海燕;胡瑛;周春松;沈才洪;王松濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/64
• 分類號(hào): G01N21/64
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發(fā)明提供一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光傳感器及其應(yīng)用，以間氨基苯酚碳量子點(diǎn)和間苯二胺碳量子點(diǎn)為熒光染料，以乙醇作為分散體系，構(gòu)建一個(gè)雙通道陣列傳感器，在乙酸、乳酸、丁酸、己酸及糠醛的定量分析方面的應(yīng)用，將陣列傳感器的每一個(gè)通道中平行添加待測(cè)樣品進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后，在激發(fā)波長(zhǎng)為365nm的條件下測(cè)量各反應(yīng)孔熒光，通過偏最小二乘回歸法，對(duì)熒光全光譜進(jìn)行分析，從而對(duì)四種酸及糠醛進(jìn)行定量分析。本發(fā)明提供的雙通道熒光傳感器具有制作簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，并能用于乙酸、乳酸、丁酸、己酸及糠醛的定量分析及富含四種酸和糠醛樣品的區(qū)分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陣列傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光陣列傳感器，可用于乙酸、乳酸、丁酸、己酸及糠醛的定量分析。

背景技術(shù)

白酒是世界上最古老的蒸餾酒之一，已有幾千年的歷史。由于原料、貯存年限、窖年、發(fā)酵過程的不同，導(dǎo)致蒸餾產(chǎn)物中化合物的組成和含量存在差異，從而導(dǎo)致白酒風(fēng)味和品質(zhì)的不同。迄今為止，已報(bào)道的揮發(fā)性化合物有1870多種，包括醇類、酸類、酯類、醛類、酮類、酚類、含氮化合物和含硫化合物等。近年來，白酒造假已經(jīng)成為市場(chǎng)上一個(gè)重要問題。大多數(shù)假白酒只是用原酒稀釋，或者是酒精、水和風(fēng)味的混合物，這將危及消費(fèi)者的健康。此外，由于消費(fèi)者很難辨別白酒的品質(zhì)和儲(chǔ)存年份，這就促使不法商販以低價(jià)白酒冒充優(yōu)質(zhì)白酒，或謊報(bào)真實(shí)的儲(chǔ)存年份。因此，有必要開發(fā)合適的分析方法來監(jiān)測(cè)白酒的質(zhì)量。

近年來，已經(jīng)開發(fā)了多種分析鑒定白酒的方法，包括色譜-質(zhì)譜法和光譜法等。然而，前者往往需要復(fù)雜的預(yù)處理、費(fèi)時(shí)、昂貴的儀器和較高的專業(yè)要求，極大地阻礙了其在現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)檢測(cè)。后者具有光譜重疊，無法實(shí)現(xiàn)快速直觀的分析。此外，光譜學(xué)通常只能提取有限的信息，難以實(shí)現(xiàn)精確的監(jiān)測(cè)。近年來，由于納米材料的引入，陣列傳感器，被稱為一個(gè)強(qiáng)大的傳感平臺(tái)多通道檢測(cè)，是基于傳感元件和分析物之間的交叉反應(yīng)。產(chǎn)生的多通道信號(hào)被轉(zhuǎn)換成一個(gè)特定的模式來識(shí)別各種分析物。陣列傳感器可以實(shí)現(xiàn)高通量信息的快速提取和轉(zhuǎn)換，在復(fù)雜分析物的識(shí)別方面具有很多優(yōu)勢(shì)。

碳量子點(diǎn)(CDs)作為一種新興的碳基熒光納米材料，因其優(yōu)異的水溶性、良好的光穩(wěn)定性、低毒性和良好的生物相容性而備受關(guān)注。穩(wěn)定的熒光信號(hào)輸出和準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果使CDs成為構(gòu)建傳感器陣列的理想選擇。近年來，基于碳量子點(diǎn)的傳感器陣列被開發(fā)用于識(shí)別和分析各種分析物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光陣列傳感器，其具有制作簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，并能用乙酸、乳酸、丁酸、己酸及糠醛的定量分析。

本發(fā)明為解決上述問題所采用的技術(shù)方案為：一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光陣列傳感器的設(shè)計(jì)方法，具體步驟如下：

(1)將間氨基苯酚溶于無水乙醇中，間氨基苯酚與無水乙醇的用量比為1g：10mL，溶解后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封后在180℃下水熱反應(yīng)12小時(shí)，然后冷卻至室溫，CH₃OH/CH₂Cl₂(6:1,v/v)柱層析純化后得到碳量子點(diǎn)溶液，放至4℃的冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?/p>

(2)將間苯二胺溶于無水乙醇中，間苯二胺與無水乙醇的用量比為1g：10mL，溶解后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中，密封后在180℃下水熱反應(yīng)12小時(shí)，然后冷卻至室溫，CH₃OH/CH₂Cl₂(6:1,v/v)柱層析純化后得到碳量子點(diǎn)溶液，放至4℃的冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

(3)以間氨基苯酚碳量子點(diǎn)和間苯二胺碳量子點(diǎn)為熒光染料，分別以乙醇作為分散體系，在熒光分光度的檢測(cè)條件為激發(fā)電壓400V，激發(fā)波長(zhǎng)為365nm，激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)的狹縫為10nm下，所測(cè)強(qiáng)度為600-800，構(gòu)建一個(gè)雙通道陣列傳感器。

進(jìn)一步地，所述陣列傳感器中每一個(gè)反應(yīng)孔中的間氨基苯酚碳量子點(diǎn)或間苯二胺碳量子點(diǎn)濃度均相同。

本發(fā)明還提供一種基于碳量子點(diǎn)的雙通道熒光陣列傳感器在乙酸、乳酸、丁酸、己酸及糠醛的定量分析方面的應(yīng)用。