[发明专利]碳量子点的制备方法和用碳量子点检测重铬酸根的方法

说明书

本发明属于荧光碳纳米材料应用技术领域，具体涉及一种碳量子点的制备方法和用碳量子点检测重铬酸根的方法。本发明以廉价易得的磷酸或水溶性磷酸盐和有机胺为原料，在不需要表面钝化剂和其他添加剂的前提下进行了碳量子点的绿色制备，制备出了水溶性较好的N,P掺杂的碳量子点，粒径分布均匀，碳量子点颗粒平均直径≦5nm。本发明具有原料低廉、方法简单快捷等优点，并且该量子点实现了对Cr₂O₇^2‑的选择性检测，所述碳量子点对Cr₂O₇^2‑检出限较低，最低检出限可达1.2μM，实现了较高灵敏度的检测。另外，所述检测方法不受大多数干扰离子(如Cu²⁺,K⁺,Na⁺,Ca²⁺,Mg²⁺,Co²⁺,Ni²⁺,Ba²⁺,Pb²⁺,Fe²⁺,Zn²⁺,Al³⁺,Fe³⁺)的影响，极具应用前景。

技术领域

本发明属于荧光碳纳米材料应用技术领域，具体涉及一种碳量子点的制备方法和用碳量子点检测重铬酸根的方法。

背景技术

目前化学工业中含六价铬的化合物的广泛应用，对环境和人体的健康造成了极大的危害。长期接触大剂量六价铬会发生铬性皮肤溃疡、皮炎及湿疹，并对呼吸道、眼部与消化道造成损伤。所以定量检测铬离子浓度变得尤为重要。目前，二苯碳酰二肼分光亮度法是测定六价铬离子的标准方法，可是由于这种方法的检出限差、干扰多、操作复杂、检测费时费力等缺点，造成了在六价铬离子检测方面的障碍和困扰。因此研究一种简单快捷高效的检测Cr₂O₇^2-的方法至关重要。

碳量子点具有一些独特的性质，由于其尺寸极小，具有比较特殊的尺寸量子化及量子限域效应，如激发波长的依赖性，低毒性、良好的生物相容性、优良的化学稳定性等优点，通过选择合适的制备碳量子点的原料和合成方法实现了碳量子点的绿色制备和对Cr₂O₇^2-的有效检测。

碳量子点在荧光探针方面金属离子和有机分子的检测，对于Fe³⁺，Cu²⁺， Hg²⁺等检测较多。对于Cr₂O₇^2-的检测很少研究，且大多方法较为复杂，并且用于检测离子的物质制备繁琐。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种碳量子点的制备方法和用碳量子点检测重铬酸根的方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种发蓝光的N，P共掺杂的碳量子点的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1.将含磷化合物与有机胺加到溶剂中，进行反应；

S2.将步骤S1得到的溶液进行过滤、离心、除溶剂、干燥，得到发蓝光的 N，P共掺杂的碳量子点。

根据本发明，所述碳量子点的颗粒平均直径≤5nm。

根据本发明，步骤S1中，所述含磷化合物选自磷酸或磷酸盐，所述磷酸盐优选水溶性磷酸盐，例如NaH₂PO₄、Na₂HPO₄、Na₃PO₄、KH₂PO₄、K₂HPO₄、K₃PO₄、 (NH₄)₃PO₄。