[发明专利]一种用于检测重金属离子的量子点荧光材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于检测重金属离子的量子点荧光材料及其制备方法，所述量子点荧光材料包括量子点和含巯基的有机酸配体，所述含巯基的有机酸配体附在量子点表面，所述量子点为核壳结构；所述量子点荧光材料的制备方法包括：利用表面配体替换的方式将核壳结构的量子点表面的油相配体替换为含巯基的有机酸的配体，得到所述量子点荧光材料；所述量子点荧光材料可用于检测废水中的重金属离子。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，涉及一种用于检测重金属离子的量子点荧光材料及其制备方法。

背景技术

随着工农业的发展，污水排放量加剧，大量重金属离子污染物进入水体，是主要的环境污染物之一。重金属离子能够通过食物链向生物体富集，并且特别容易在人体内富集，危及人们的身体健康。因此对环境和水体中的重金属离子的快速、灵敏的检测变得越来越重要。传统的重金属离子检测主要能通过原子荧光光谱法、电化学法、电感耦合等离子体质谱法等。原子荧光光谱法是通过测量待测的原子蒸汽在特定频率辐射能量以下所产生的荧光发射强度，以此来测定待测元素含量。这些方法灵敏度稿，特异性强，能有效的检测重金属离子的种类及浓度。基于有机染料的荧光传感器也可用来检测重金属离子，有较高的灵敏度和操作简单等优点。CuInS₂量子点也可用于检测重金属离子，成本低廉，操作简单。

CN102998291A公开了一种基于量子点对细胞中重金属离子原位实时检测的方法，其步骤：A、配制一定浓度羧甲基壳聚糖-CdTe量子点溶液；B、将T25细胞培养瓶中已长满的狗肾细胞消化为单细胞悬浮液，接种到细胞培养皿中，培养；C、向培养皿中加入羧甲基壳聚糖-CdTe量子点溶液，孵育一段时间后得到标记上荧光的狗肾细胞；D、向培养皿中洗涤后的细胞中分别加入含有梯度浓度和未知浓度重金属离子的DMEM营养液，与细胞共同孵育后，用流式细胞仪分别检测细胞的平均荧光强度，通过细胞荧光强度的变化绘制标准曲线即可计算出细胞中重金属离子的浓度。该方法制备的量子点可原位检测细胞中的重金属离子，但是其未公开可检测污水中的重金属离子。

CN106893580A公开了一种可检测重金属离子的聚合物量子点，该聚合物量子点基于氨基和巯基对金属离子进行配位，使聚合物量子点荧光猝灭或增强的原理，采用简单、低花费的高温水热合成法，聚合物生物毒性低，尺寸小，发光强，对重金属离子Hg²⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺和Ag⁺等有很高的选择性和灵敏性，但是其发光稳定性有待提高。

CN107936966A公开了一种碳量子点及其用于检测痕量亚砷酸盐的方法。先进行GJPTW的制备，然后在进行SH-GJPTW的制备，最后进行相应的检测亚砷酸盐的处理。本发明所述方法检测荧光光谱的荧光分光光度计设备费用较低，无需繁琐处理；所用到的碳量子点荧光探针中的碳纳米颗粒具有很好的动力学和热力学性能、物理化学稳定性、良好的水溶性、高耐光性、表面性质多样性、易于化学修饰形成功能性的环境友好的碳纳米颗粒；制备的碳量子点不含重金属；对于痕量三价砷具有很好的灵敏度，但是未提及可检测除砷之外其他重金属离子。

因此，开发一种对重金属离子选择性强、灵敏度高、成本低、操作简单检测范围广以及发光效果好、发光稳定性强的量子点荧光材料非常有必要。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对重金属离子选择性强、灵敏度高、成本低、发光效果好以及发光稳定性强的量子点荧光材料，可用于检测污水中的重金属离子。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种量子点荧光材料，所述量子点荧光材料包括量子点和含巯基的有机酸配体，所述含巯基的有机酸配体附在量子点表面，所述量子点为核壳结构。