[發明專利]一種硫化鎘量子點的制備方法及應用

有效

• 申請號: 202110497354.1
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113321237B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 吳一微;何開禮
• 申請（專利權）人: 湖北師范大學
• 主分類號: C01G11/02
• 分類號: C01G11/02;B82Y40/00;B82Y20/00;C09K11/56;G01N21/64
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 張文靜

本發明涉及一種可以用于檢測Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺的硫化鎘量子點的制備方法及應用。該硫化鎘量子點由CdCl₂·2.5H₂O、硫脲和Na₂S·9H₂O采用特定的方法常溫下制備得到，具有良好的選擇性和靈敏度，已分別成功應用于水和飲品中Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺的檢測，Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺的檢出限分別為0.22、5.8和1.6ng mL^?1。本發明所提供的高效熒光傳感器可用于檢測水和飲品中的Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺，具有極大的推廣應用價值。

技術領域

本發明涉及量子點的制備和應用領域，具體涉及一種可以同時用于檢測Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺的硫化鎘量子點的制備方法及應用。

背景技術

銅、汞和鎂在冶金，化工，建材等領域有著很廣泛的應用，但是也會不可避免地造成重金屬危害。其中，危害最大的是汞，汞作為最嚴重的重金屬污染物之一，一旦通過皮膚或呼吸道被吸收，就會對人體的中樞神經系統、消化系統和腎臟等造成威脅。銅雖是人體不可缺少的金屬元素之一，但是血液中銅過多，會導致白血病、淋巴瘤、肝腹水、肝硬化等疾病。鎂離子是細胞中最豐富的二價陽離子之一，在酶驅動的生化反應、細胞增殖和穩定DNA構象中發揮重要作用，但鎂過量會引起胃痛、嘔吐、水瀉、虛脫等中毒癥狀。因此，如何實現實際樣品中微量Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺的高效、靈敏測定是特別重要的研究課題。

一般檢測金屬離子的方法有：原子吸收光譜法，原子發射光譜法，電感耦合離子體質譜法等。然而，這些方法需要復雜的樣品處理，儀器成本較高，耗時長。

另外，熒光分析法因其快速、簡單、靈敏、選擇性好和成本低等優點，引起了分析科學家的興趣。在熒光分析法中，探針的選擇是分析過程中一個關鍵的因素，作為一種半導體納米材料，硫化鎘量子點在分析檢測、生物成像、免疫分析和光催化等領域具有廣泛的應用。在過去十多年里，量子點發展比較迅速，硫化鎘量子點合成方法也在不斷豐富，根據合成方法的不同，一般可以分為有機相合成法和水相合成法兩種。量子點的水相合成與許多其他有機溶劑相比，具有以下優點：(1)合成過程中水溶性配體的易功能化在量子點表面使得量子點的水溶性較好，適用于生物應用；(2)使用低毒的有機小分子，并降低反應溫度，這有利于規模化生產。因此，量子點的水相合成已成為常規有機相合成方法的替代方法。

但是現有的量子點的水相合成一般是采用水熱合成的方式進行合成，反應溫度較高且對反應條件要求苛刻，生產成本較高，且制備得到的硫化鎘量子點往往僅能用于一種金屬離子的檢測，且檢測靈敏度也較低。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種硫化鎘量子點及其制備方法，該硫化鎘量子點可以用于檢測Cu²⁺、Hg²⁺和Mg²⁺三種離子，且檢出限低。

本發明的目的之一在于提供一種硫化鎘量子點，所述硫化鎘量子點由CdCl₂·2.5H₂O、硫脲和Na₂S·9H₂O制備得到，其最大紫外吸收波長在350～400nm處，UV照射下產生黃色熒光。

本發明的目的之二在于提供上述硫化鎘量子點的制備方法，包括以下步驟：制備含有CdCl₂和硫脲的Cd/硫脲前體液；將Cd/硫脲前體液與穩定劑混合并調節pH至堿性；向調節至堿性的混合溶液中添加Na₂S，混合，即得。