[發明專利]一種碳量子點及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110914864.4
• 申請日: 2021-08-10
• 公開（公告）號: CN113429968A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 李力;董文飛;梅茜;葛明鋒;常智敏;從瑛哥;張艷
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01B32/15;B82Y40/00;B82Y20/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 周衛賽

1.一種碳量子點，其特征在于，其原料包括碳源和稀土化合物，所述碳源包括苯二胺與有機酸。

2.根據權利要求1所述的碳量子點，其特征在于，所述稀土化合物的質量占碳源質量的5-50％，優選為10-30％。

3.根據權利要求1或2所述的碳量子點，其特征在于，所述有機酸選自檸檬酸、抗壞血酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、水楊酸、咖啡酸中的至少一種，優選為蘋果酸。

4.根據權利要求1-3中任一所述的碳量子點，其特征在于，所述苯二胺選自對苯二胺和/或鄰苯二胺；和/或，所述稀土化合物選自氯化釓、氯化鉺和氯化釔中的至少一種；和/或，在所述碳源中，苯二胺與有機酸的質量比為2-3.5：1。

5.根據權利要求1-4中任一所述的碳量子點，其特征在于，所述碳量子點還滿足如下A-C中的至少一項：

A、所述碳量子點的熒光發射波長為592-650nm，優選為605-630nm；

B、所述碳量子點的紅外光譜圖上在3343cm^-1，3214cm^-1，1612cm^-1，831cm^-1和700cm^-1處具有吸收峰；

C、所述碳量子點的粒徑為4-8nm；和/或，晶格間距為0.23nm。

6.一種碳量子點的制備方法，包括如下步驟：將碳源和稀土化合物混入水中，經水熱反應，得到碳量子點；所述碳源為包括苯二胺與有機酸的混合物。

7.根據權利要求6所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，水熱反應的溫度為140-200℃，優選為160℃。

8.根據權利要求6或7所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，在水熱反應之后還包括采用乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸修飾碳量子點的步驟。

9.根據權利要求8所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸與苯二胺的質量比為1:2-2:1，優選為1:1.5-1.5:1。

10.權利要求1-5中任一所述的碳量子點或者權利要求6-9中任一所述的制備方法制得的碳量子點作為探針在檢測金屬離子中的應用；優選地，所述金屬離子鋁離子、三價鐵離子、二價鐵離子、鎂離子、鉛離子、鈷離子、銅離子和錳離子中的一種。

11.一種金屬離子的檢測方法，其特征在于，權利要求1-5中任一所述的碳量子點或者權利要求6-9中任一所述的制備方法制得的碳量子點進行檢測。

12.一種試劑盒或者試紙條，其特征在于，包括權利要求1-5中任一所述的碳量子點或者權利要求6-9中任一所述的制備方法制得的碳量子點。