[发明专利]二硫化钛纳米片/量子点复合物汞离子荧光探针的制法

说明书

技术领域

本发明属于化学、物理学和材料学的交叉领域，具体涉及一种二硫化钛纳米片/量子点复合物汞离子荧光探针的制法。

背景技术

由单层或多层二硫化钛(TiS₂)构成的TiS₂纳米片是一种具有类似石墨烯结构和性能的新型二维层状纳米材料，当其几何尺寸，尤其是厚度减小到纳米尺度范围内时，因受到量子限域效应的影响，会表现出一系列独特的光学和电学性质。相比没有能带隙的石墨烯，层状TiS₂具有直接带隙，因此表现出显著的光致荧光现象。近年来，TiS₂基的纳米材料以其独特的光电学性质在新能源、生物传感、光电化学催化、疾病治疗等领域展现出广泛的应用前景。

量子点(QDs)通常是指尺寸小于或接近其激光波尔半径的半导体纳米晶，是具有独特光、电学特性的纳米粒子。与二维纳米片结构相比，基于片层过渡金属二硫化物制备的QDs具有更高的比表面积和更多的边缘活性位点，这使QDs相比纳米片在电化学传感和催化领域会获得更广泛和高效的应用。此外，过渡金属二硫化物QDs因其优异的荧光性质，在生物医学和光成像领域也具有重要的应用潜力，相关研究已成为当前的研究热点。

文献研究表明，一个Hg²⁺能特异性地和两个胸腺嘧啶碱基(T)共价结合形成稳定的T-Hg²⁺-T结构，利用这一原理可建立基于荧光信号转变来检测Hg²⁺的方法。Akira Ono等设计了一条富含胸腺嘧啶(T)的寡核苷酸序列，5’端标记有淬灭素，3’端标记有荧光素。当Hg²⁺存在时，由于T-Hg²⁺-T的结合作用使寡核苷酸形成发夹结构，导致3’端和5’端靠近，引起荧光猝灭，进而对Hg²⁺进行定量测定(Akira Ono,Humika Tofashi.,Angew.Chem.，2014,116,4400-4402)。Wang Z.D.等利用T-Hg²⁺-T的结合原理设计了发夹结构的Hg²⁺寡核苷酸适体，通过荧光强度的上升来定量检测Hg²⁺(Wang Z.D.,Lee J.H.Lu Y..Chem.Commun.，2008,45,6005-6007)。柴芳等使用牛血清蛋白功能化的金纳米颗粒作为荧光探针，用于水体中的Hg²⁺检测(专利申请号：200910218130.1)。

综上所述，尽管有关Hg²⁺荧光探针的制备方法已有文献报道，但截至目前尚未有基于二硫化钛纳米片/量子点复合物为主体材料的Hg²⁺荧光探针国内外文献和专利报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二硫化钛纳米片/量子点复合物汞离子荧光探针的制法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：

二硫化钛纳米片/量子点复合物汞离子荧光探针的制法，包括以下步骤：

(1)TiS₂粉末加入分散剂中，经过超声得到悬浮液，离心分离，收集上层分散液，除去大颗粒后进行搅拌，制得TiS₂QDs/TiS₂纳米片复合物悬浊液，将复合物悬浊液离心，收集上层分散液即为TiS₂QDs，下层沉淀物即为TiS₂纳米片；

(2)向所述TiS₂QDs中加入磷酸盐缓冲液，常温下搅拌，加入寡合脱氧核苷酸(ODN)孵化，除去未反应的TiS₂QDs后，制得ODN表面修饰的TiS₂QDs；

(3)将ODN表面修饰的TiS₂QDs与TiS₂纳米片混合，用磷酸盐缓冲液稀释，孵化，测量体系的荧光强度，然后加入Hg²⁺孵化，再测量体系的荧光强度，拟合体系荧光强度与Hg²⁺浓度间的线性方程，构建基于二硫化钛纳米片/量子点复合物的Hg²⁺荧光探针。

优选的，步骤(1)中，每毫升分散剂中加入的TiS₂粉末的质量为1～10mg。

优选的，步骤(1)中，所述分散剂为N-甲基吡咯烷酮或N,N-二甲基甲酰胺。

优选的，步骤(1)中，所述悬浮液是由超声处理得到，超声处理的时间为1～6h。