[發(fā)明專利]用于檢測Fe3+的錳摻雜碳點、Mn-CDs溶液、試紙及其制備方法、檢測方法

有效

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• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113340860B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳葉青;黃潔;朱麗娜;陳雪瑩;朱婕;李晨;熊高陽;饒朋朋;倪宗銘;陳巖
• 申請（專利權(quán)）人: 五邑大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 黃琳娟

本文涉及用于檢測Fe³⁺的錳摻雜碳點、Mn?CDs溶液、試紙及其制備方法、檢測方法，通過簡單的一步溶劑熱法合成了錳離子摻雜的碳化聚合物點(Mn?CPDs)，其中錳離子以Mn?O鍵的形式被包裹在碳核中；所述錳摻雜碳點在激發(fā)光照射下，產(chǎn)生位于400?650nm的發(fā)射峰。再將該Mn?CDs/Mn?CDs溶液與紙質(zhì)基材浸泡結(jié)合，進而研制出了一種價格低廉、簡單快速并且能夠直接檢測Fe³⁺的便攜式熒光試紙。實現(xiàn)了對鐵離子濃度的線性檢測，該熒光試紙具有可視覺檢測、成本低廉、制備方便、便于攜帶、可現(xiàn)場檢測等諸多優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新型納米功能材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于檢測Fe³⁺的錳摻雜碳點、Mn-CDs溶液、試紙及其制備方法。

背景技術(shù)

鐵是人體內(nèi)必需的微量元素之一，也是構(gòu)成血紅蛋白和血紅素的主要成分之一。體內(nèi)鐵含量異常可能影響人們身體健康，并且可能會導(dǎo)致各種疾病。在工業(yè)生產(chǎn)中，如金屬離子排放不當會引起水體、土壤嚴重污染，直接或間接影響了生態(tài)循環(huán)和人體健康。其中三價鐵離子(Fe³⁺)會引發(fā)細胞癌變、色素沉著以及某些器官功能紊亂等諸多問題。因此Fe³⁺的定量檢測在臨床醫(yī)學、生物化學、分析化學等方面都有著重要意義和深遠影響。目前檢測鐵含量的方法包括原子吸收光譜法、電化學法、質(zhì)譜法和紫外可見分光光度法等。雖然這些方法準確度高，但明顯地，耗時長、操作復(fù)雜而且需要昂貴成本的大型儀器，因此該類檢測方法是無法在日常生活中投入和使用的。

目前一些商用檢測Fe³⁺相對便攜的試劑盒檢測器與上述這些大型儀器相比，在操作以及耗時方面更加便利，但是它們的價格仍然偏高并且檢測限相對偏高。默克Sigma-Aldrich鐵離子測定試劑盒通過添加酸性緩沖液而使樣品釋放鐵，可直接測定樣品中的Fe³⁺，通過釋放的鐵與發(fā)色團反應(yīng)，得到的比色產(chǎn)物與樣品中的鐵含量成比例，進而檢測Fe³⁺。這種試劑盒效果較好，并且能夠準確計算鐵離子的含量，但是它價格昂貴，國內(nèi)售價達到五千元以上。普利萊的鐵離子比色法檢測試劑盒的效果較好，但同樣存在著價格偏高的問題。杭州陸恒生物科技有限公司的水中總鐵離子檢測試劑盒可以實現(xiàn)鐵離子的快速檢測，但它不僅價格偏高而且其檢測濃度也只能夠達到0.05-1mg/L。因此盡管這些試劑盒檢測器相對于利用大型儀器進行檢測，已經(jīng)簡易和方便了許多，但要投入到日常生活應(yīng)用仍存在諸多無法克服的困難。其中較大的兩個困難是：(1)精密的試劑盒由于材料和工藝而無法降低產(chǎn)品的價格進而很難實現(xiàn)在日常生活中的使用；(2)試劑盒追求能夠準確地測量Fe³⁺含量，但同時對于微量的Fe³⁺卻無法檢測，在中國“規(guī)范”、WHO“準則”、美國“標準”的飲用水標準中規(guī)定鐵的含量為0.3mg/L，很多試劑盒的檢查限無法達到該標準，因此該類產(chǎn)品對于微量濃度Fe³⁺的檢測靈敏度仍然不足。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點與不足，本發(fā)明的目的在于建立一種簡單、快速和價格實惠的鐵離子檢測方法。熒光檢測方法由于選擇性好，靈敏性高，且操作簡單，成為分析檢測研究的熱點。熒光檢測方法已經(jīng)被用來檢測各種金屬離子，其中半導(dǎo)體量子點、碳點(CDs)、熒光金屬納米簇和熒光有機納米顆粒等熒光納米顆粒不斷的被合成出來，并運用到諸多領(lǐng)域。其中由于碳點具有優(yōu)良的水溶解性能、抗光漂性、低毒性以及生物相容性等諸多優(yōu)點，因此在熒光檢測方面有著比其他熒光納米顆粒更為重要的應(yīng)用。