[发明专利]一种用于检测银离子和巯基丁二酸的碳点的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明属于荧光纳米材料和高分子材料领域，具体涉及一种用于检测银离子和巯基丁二酸的氮掺杂碳点的制备方法和应用。

背景技术

银作为一种具有优秀性能的金属很早便被人类所应用于日常生产生活的各个领域当中，尤其近些年纳米银作为一种纳米材料在电子、电镀、新能源、食品和催化材料等行业有着特殊的导电、杀菌、防腐、催化和光学特性，而被广泛利用。因此检测溶液中银离子是科研和工业等领域的重要工作之一。随着科学技术的不断发展，对银离子检测速度和检测限的要求也越来越高。例如，在检测工业废水中银离子含量是否达到排放标准时，需要快速准确的得到检测结果。

巯基丁二酸是冷烫剂的主要组分，还用于络合隐蔽、生化研究、重金属解毒剂及橡胶工业。现有巯基化合物检测方法主要有色谱法和电化学方法等，这些方法一般耗时较长，费用较高，因此快速准确的对巯基丁二酸进行检测也十分重要。

发明内容

本发明创造的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种无毒性，溶液稳定性好，并且具有高灵敏性的用于检测银离子和巯基丁二酸的氮掺杂碳点及其制备方法。该碳点用于检测银离子和巯基丁二酸具有可逆的响应性，通过碳量子点荧光强度的变化可以检测不同浓度银离子和巯基丁二酸。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种用于检测银离子和巯基丁二酸的碳点，其特征在于，其制备方法为：

以氨基酸为碳源，将氨基酸和尿酸溶于超纯水中，制得混合液；

将步骤1)中制得的混合液置于微波炉中加热、反应；

待步骤2)中反应结束后，将反应物自然冷却至室温，用超纯水溶解，之后依次经过离心、取上清液、将上清液进行透析后冷冻干燥，得到复合壳层碳点。

所述的氨基酸为亮氨酸或组氨酸。

所述的氨基酸和尿酸的比例为：摩尔比，氨基酸∶尿酸＝1∶3-5。

所述的微波炉加热功率为600-750W，加热时间为1-10min。

所述的透析用透析袋的截留分子量为1～14kDa。

一种用于检测银离子和巯基丁二酸的碳点的应用：所述碳点作为银离子和巯基丁二酸的检测试剂，应用在化学、生物工程学和生物化学中。

向含有检测银离子和巯基丁二酸的碳点的溶液中加入待测液，监测溶液的荧光强度。

当向含有检测银离子和巯基丁二酸的碳点的溶液中加入含银离子溶液会导致其荧光发射能力减弱直至猝灭；向荧光猝灭的碳点溶液中加入巯基丁二酸溶液会导致其荧光发射能力逐渐恢复。

所述的含有检测银离子和巯基丁二酸的碳点的溶液中的溶剂为水溶液、乙醇溶液、氯仿溶液或者细胞溶液。

根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述的含有检测银离子和巯基丁二酸的碳点的溶液中，复合壳层碳点浓度为0.1-100mg/ml。

本发明创造带来的有益效果为：

本发明基于碳点的荧光银离子和巯基丁二酸检测剂具有优良的化学稳定性，生物相容性以及低毒性，同时光学性能良好，且检测速度快，结果准确性和可靠性高，检测限低；该检测剂用于检测银离子和巯基丁二酸时可重复使用；其制备方法工艺简单、易于操作，制备成本低，易于推广。

附图说明

图1：实施例1制备的检测银离子和巯基丁二酸的亮氨酸碳点的扫描电镜图。

图2：实施例1制备的亮氨酸碳点的透射粒径图。

图3：实施例1用于检测银离子和巯基丁二酸的亮氨酸碳点的紫外吸收谱图。

图4：实施例1的亮氨酸碳点在不同激发波长下的荧光谱图。

图5：实施例1的亮氨酸碳点对不同金属离子溶液荧光响应性图。

图6：实施例1的亮氨酸碳点在350nm激发波长对不同浓度银离子溶液荧光响应性图。

图7：实施例1的亮氨酸碳点在350nm激发波长对不同浓度银离子溶液荧光响应线性拟合图。

图8：实施例1的亮氨酸碳点在350nm激发波长荧光猝灭后对不同浓度巯基丁二酸溶液荧光响应性图。

图9：实施例1的亮氨酸碳点在350nm激发波长荧光猝灭后对不同浓度巯基丁二酸溶液荧光响应线性拟合图。

具体实施方式

一种用于检测银离子和巯基丁二酸的碳点，其特征在于，其制备方法为：

以氨基酸为碳源，将氨基酸和尿酸溶于超纯水中，制得混合液；

将步骤1)中制得的混合液置于微波炉中加热、反应；