[发明专利]一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备

说明书

本发明公开了一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备，该荧光碳点传感器是以对苯二胺为原料，根据改进的现有技术制备的一种具有甲醛检测功的水溶性荧光碳点传感器。该荧光碳点传感器能在纯水溶液中实现对甲醛的高选择性快速检测。相比于现有的检测技术，本发明得到的荧光碳点传感器具有制备方法简单，操作简单，细胞毒性低，水分散性优良，且投入成本较低，合成路线简单等优点，适于放大合成和实际生产应用，在分析化学、生命科学等技术领域有着巨大的应用前景。

技术领域

本发明属于用于甲醛检测的水溶性荧光碳点传感器，具体地说，涉及一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备。

背景技术

甲醛是一种具有特殊刺激气味的无色气体，被确认为具有强烈的致癌和促癌作用，很容易对人的眼睛，鼻子，呼吸道和皮肤等暴露在环境的中的部位产生伤害。同时甲醛也是人体内重要的内源性物质，可以通过氨基脲敏感胺氧化酶和赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶1等生物酶催化产生。研究发现，人体内正常的甲醛水平是0.1mM-0.4mM，正常水平的甲醛对人的空间记忆和认知能力的形成起着重要的作用。但是，当血液中甲醛浓度超标时，会导致一些疾病的发生，例如癌症，糖尿病，老年痴呆等。因此，设计合成一种可检测甲醛的传感器具有重要意义。

目前，已经发展起来了一些针对甲醛检测的荧光探针，但是主要以有机小分子传感器为主。然而，涉及到有机小分子传感器，便不能忽视其所特有的缺陷，首先是大多数有机小分子传感器在纯有机溶剂或者混合溶剂中工作，因为有机溶剂的生物毒性限制了它的可应用性；其次是有机小分子传感器在水中会因为彼此之间的π-π相互作用导致聚集，进一步限制了可应用性。这也导致这类传感器在实际检测中运用的可行性降低。水溶性荧光碳点传感器因其优异的水溶性、低细胞毒性、无有机溶剂残留、可设计性强、高灵敏度、高选择性等优点，受到了越来越多的关注，在化学、医学、分析、环境科学等研究领域显示了极其广阔的应用前景。因此，发明一种基于甲醛检测的简单、低成本、优良的水溶性、生物毒性低、且高效的水溶性荧光碳点传感器具有相当重要的现实意义和应用前景。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备，本发明的目的在于提供一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备，该荧光碳点传感器以改进的现有技术(Angew.Chem.Int.Ed.2015，54，5360-5363)，即采用对苯二胺作为原料来制备红色荧光碳量子点，相比现有技术，本技术的优势在于，首先，现有技术中粗产物在用硅胶柱提纯时需要耗费大量的二氯甲烷和甲醇，但是本发明中，首先采用适量的正己烷沉淀，可以除去90％以上的的副产物，然后再简单的用一次硅胶柱纯化就可以得到产物，可以大幅度减小二氯甲烷和甲醇的用量，更加环保经济，并且还可以大大压缩繁琐的硅胶柱纯化时间，更加有利于实际应用。进一步应用研究表明，该荧光碳点传感器能够实现对水中甲醛的高灵敏度、高选择性的检测。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器的制备，包括以下步骤：

S1：制备溶液a：将对苯二胺溶于乙醇中，在180-200℃条件下反应12h，待反应完成之后旋蒸除去90％的乙醇，得到溶液a；

S2：制备溶液b：向溶液a中加入正己烷，溶液a与正己烷反应，产生沉淀，过滤除去沉淀，取滤液旋蒸除去正己烷，得到溶液b；

S3：溶液b纯化：将溶液b用硅胶柱纯化得到固体，然后将固体配置成水溶液，即得到一种能检测甲醛的水溶性荧光碳点传感器。

本发明中，S1中所述苯二胺与乙醇的质量比为1:50-1:200。

本发明中，S2中溶液a与正己烷的体积比为1：50-1:150。