[發(fā)明專利]Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111179964.3
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113717720B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王彥欣;李冰陽;黃林軍;唐建國;王瑤
• 申請（專利權(quán)）人: 青島大學(xué)
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京恒創(chuàng)益佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11556
• 代理人: 付金豹

本發(fā)明公開了一種Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)及其制備方法和應(yīng)用，制備方法為：按比例取檸檬酸、尿素、硼砂、四水合氯化錳，將它們?nèi)芙庠谡麴s水中并經(jīng)過超聲處理使得溶液變?yōu)槌吻宓乃芤海粚⒌玫降娜芤恨D(zhuǎn)移到內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼高壓釜中，在180℃下加熱7?10h；讓反應(yīng)釜自然冷卻到室溫，將得到的淡黃色的澄清溶液經(jīng)離心機(jī)在下離心后去除沉淀；將所得到的的液體在透析袋中進(jìn)行透析；最后經(jīng)過冷凍干燥處理得到棕黃色固體粉末。本發(fā)明提供的對環(huán)境中三價鐵離子具有檢測功能的Mn?B,N?GQDs，可直接快速檢測出環(huán)境中三價鐵離子的濃度是否超標(biāo)，在廢液中重金屬離子超標(biāo)檢測方面有具大的應(yīng)用潛力和應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及Fe³⁺檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)及其制備方法和在三價鐵離子檢測中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前，有毒的重金屬離子由于不可降解以及自身的有毒性對環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)造成了巨大的威脅，因?yàn)槠鋸V泛存在水、土壤甚至食物中，因此也威脅著人體的健康安全。鐵在人體中扮演著重要的角色，大部分存在人體的血紅蛋白中，負(fù)責(zé)人體的氧氣運(yùn)輸以及二氧化碳的排出，是人體不可缺少的一種元素。但是鐵離子的濃度過高或者過低都會產(chǎn)生不同的疾病。如貧血，肝損傷，糖尿病，帕金森病等。因此對于鐵離子濃度的檢測找到一種快速簡便的檢測方法是至關(guān)重要的。

近年來，對于鐵離子的檢測可行的方法已經(jīng)有很多種了，比如：伏安法，原子吸收/發(fā)射光譜法，電感耦合等離子體質(zhì)譜測定法(ICP-MS)，氧化石墨烯探針，金納米顆粒探針等。然而這些檢測方法因?yàn)槠浜铣刹襟E繁瑣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且具有毒性，這些方面極大的限制了在實(shí)際生活中的應(yīng)用。因此，找到一種快速簡便且具有生物相容性的探針是非常有必要的。近年來，熒光法顯示出靈敏度高、操作簡單、監(jiān)測方便、反應(yīng)迅速等獨(dú)特優(yōu)勢，為鐵離子的檢測提供了更好的選擇。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)及其在三價鐵離子檢測中的應(yīng)用，將Mn,B,N三種元素共同摻雜石墨烯量子點(diǎn)作為熒光傳感檢測Fe³⁺。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)的制備方法，包括以下步驟：

(2)按以下比例，取檸檬酸0.0025-0.005mol，尿素0.01-0.04mol，硼砂0.0001-0.0003mol，0.06-0.08mol四水合氯化錳，將它們?nèi)芙庠谡麴s水中并經(jīng)過超聲處理使得溶液變?yōu)槌吻宓乃芤海?/p>

(2)將得到的溶液轉(zhuǎn)移到內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼高壓釜中，在180℃下加熱7-10h；

(3)讓反應(yīng)釜自然冷卻到室溫，將得到的淡黃色的澄清溶液經(jīng)離心機(jī)在10000rpm下離心后去除沉淀；

(4)將所得到的液體在透析袋中進(jìn)行透析；

(5)最后經(jīng)過冷凍干燥處理得到棕黃色固體粉末。

所述的制備方法，步驟(1)中尿素用量為0.02mol，硼砂用量為0.0002mol，四水合氯化錳的用量為0.08mol，檸檬酸的用量為0.005mol。

所述的制備方法，其特征在于，超聲時間為10min。

所述的制備方法，其特征在于，在180℃下加熱8h。

所述的制備方法，其特征在于，經(jīng)離心機(jī)在10000rpm下離心12min后去除沉淀。

所述的制備方法，其特征在于，透析袋分子截留量為3500Da，透析時間為48h。

根據(jù)任一所述的制備方法制備的Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)Mn-B,N-GQDs。

所述的Mn,B,N共摻雜石墨烯量子點(diǎn)Mn-B,N-GQDs在檢測三價鐵離子中的應(yīng)用。