[發明專利]一種氮摻雜碳點及其制備方法和在Fe3+

在審

• 申請號: 202310238886.2
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116333732A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 周小麗;史兵方;徐敬堯
• 申請（專利權）人: 百色學院
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C09K11/08;C01B32/15;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64
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本發明提供了一種氮摻雜碳點，以含氮三羥甲基氨基甲烷為碳源，采用水熱法制備而成。本發明所述的分散性好，尺寸均一，熒光強度高、水溶性好、光穩定性好。本發明還提供了所述的氮摻雜碳點的制備方法和在Fesupgt;3+/supgt;檢測中的應用。本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，過程簡單易行、綠色環保，適用性強。本發明所述的氮摻雜碳點在Fesupgt;3+/supgt;檢測中的應用，具有良好的選擇性和靈敏性，可用于微量Fesupgt;3+/supgt;溶液的高靈敏檢測。

技術領域

本發明涉及分析化學技術領域，尤其是涉及一種氮摻雜碳點及其制備方法和在Fe³⁺檢測中的應用。

背景技術

碳點主要由碳納米粒子組成，其為直徑小于10nm的形狀類似于球形的碳納米顆粒。相較于傳統的半導體量子點和有機染料，碳點具有制備簡便、發光范圍可調、化學惰性、水溶性好、毒性低、易于功能化和生物相容性好等優點，使其在環境監測、細胞成像、生物標記、藥物傳遞、光電轉換和光催化等方面具有潛在的應用價值。

水中Fe³⁺的水平是評價水質的一個重要指標。此外，Fe³⁺是動物和植物中必需的微量元素之一，在各種生理過程中起著重要的作用。人體內Fe³⁺過量或不足會引起一系列的身體疾病，如高鐵血紅蛋白血癥，缺鐵性貧血，肝腎損害，糖尿病和心臟病等，對鐵離子的檢測具有重要意義。檢測Fe³⁺的傳統方法有吸收光譜法、電感耦合等離子體質譜法和電化學法等，與傳統的檢測方法相比，熒光分析法設備便宜，操作簡單，響應速度快，靈敏度高等優點。近年來已有基于碳點檢測Fe³⁺的研究，但存在量子產率不高、穩定性差等問題，影響了其應用效果。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的目的在于提供一種熒光強度高、水溶性好、光穩定性好，靈敏度高的氮摻雜碳點。本發明還提供了所述的氮摻雜碳點的制備方法和在Fe³⁺檢測中的應用。

本發明采用的技術方案是：

一種氮摻雜碳點，以含氮三羥甲基氨基甲烷為碳源，采用水熱法制備而成。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取1-2g氮三羥甲基氨基甲烷，溶解于10-15mL超純水中，待氮三羥甲基氨基甲烷溶解完后將溶液轉移至聚四氟乙烯反應釜，再置于電熱鼓風干燥箱中在190-210℃溫度下反應5-10h；

(2)反應完成后，自然冷卻至室溫，用飽和NaOH溶液將反應溶液調為pH7.0，然后將反應溶液轉移到離心管中離心；

(3)將步驟(2)中離心得到的上清液放入截留分子量為1000-3000的透析袋中在超純水中透析30-48h；隨后將透析液旋蒸除去溶劑，然后加入超純水溶解，置于冰箱4-8℃下避光保存。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，其中，步驟(1)中在200℃溫度下反應6h。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，其中，步驟(2)中離心時在10000r/m轉速下離心20-30min。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，其中，步驟(3)中將離心得到的上清液截留分子量為1000的透析袋中在超純水中透析30h。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法，其中，步驟(3)中將旋蒸后氮摻雜碳點加入600-800μL的超純水溶解。

本發明所述的氮摻雜碳點的制備方法制備的氮摻雜碳點。

本發明所述的氮摻雜碳點在Fe³⁺檢測中的應用。

本發明有益效果：