[发明专利]一种利用荧光碳量子点检测Fe3+

说明书

本发明属于金属离子检测技术领域。本发明公开了一种利用荧光碳量子点检测Fe³⁺方法，首先以马来酰亚胺为原料，利用水热合成一步制备了荧光碳量子点，然后通过绘制碳量子点溶液荧光强度随Fe³⁺浓度变化的拟合曲线以计算出待检测液中Fe³⁺浓度。本发明方法简单，操作方便，相比于现有的检测技术，本发明中的碳量子点合成路线非常简单，合成的荧光碳量子点相比其他碳量子点能够更灵敏快速地检测Fe³⁺浓度，适用范围更广。

技术领域

本发明涉及一种金属离子的检测方法，具体涉及一种利用荧光碳量子点检测 Fe³⁺的方法，属于金属离子检测技术领域。

背景技术

随着社会发展尤其是工业的发展，金属污染已经成为日益严重的环境问题。由于金属具有毒性和不可降解性,进而可以通过食物链进入人体后可以累积在人体的某些器官中,造成慢性累积性中毒。为了保护和改善人类的生存环境，人们利用各种方法检测和去除金属离子。荧光分析法由于灵敏度高和选择性强，被广泛用于重金属离子的检测。传统的荧光材料半导体量子点荧光性能强而稳定，但是半导体量子点由于在生产过程中使用了重金属，具有不可避免的毒性。和传统的半导体量子点相比，从2004年发展起来的碳量子点不仅可以避免由重金属引起的对环境和生命体的破坏，而且碳量子点具有水溶性好、毒性低、生物相容性好、化学惰性强、光稳定性好等优点，这使得碳量子点已经成为传统的半导体量子点的替代物。如公开号为CN105241854A的中国专利采用葡萄糖为荧光探针前驱体，以无水乙醇为反应溶剂，利用荧光碳量子点上的官能团和三价铁离子的络合反应来检测铁离子，改变了传统荧光法测定铁离子的方法。

公开号为CN107764788A的中国专利以胡萝卡为碳源，以柠檬酸为分散剂，利用水热合成制备了一种碳量子点，并采用该碳量子点对Fe³⁺进行检测，该碳量子点对Fe³⁺进行检测的线性范围为4x10^-7～4.6x10^-6M，对Fe³⁺的检测限为 1.51x10^-8M，有望应用于家庭用水中检测铁离子和人体中检测铁离子。为了提高碳量子点的适用范围使其能用于检测更低含量的金属离子,其检测的灵敏度仍有待提高。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明提供一种利用荧光碳量子点检测Fe³⁺的方法，本发明检测方法简单，操作方便，能高灵敏且快速地检测Fe³⁺的浓度，适用范围更广。

为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：

一种利用荧光碳量子点检测Fe³⁺的方法，包括以下步骤：

(1)称取0.5g马来酰亚胺，将其溶于15mL蒸馏水中；

(2)将上述混合好的溶液放置于水热反应釜中，将水热反应釜放置于200℃的环境中反应4h，得到荧光碳量子点；

(3)向一组石英荧光比色皿中分别加入同等量的上述碳量子点溶液；

(4)将一系列浓度的Fe³⁺溶液加入到上述装有碳量子点的比色皿中，然后放入荧光分光光度计中；

(5)通过用荧光分光光度计测试上述碳量子点的最佳激发波长，并将荧光分光光度计的激发波长调整为最佳激发波长，测定各样品溶液的荧光发射光谱图；

(6)根据各样品溶液的荧光发射光谱图绘制碳量子点溶液荧光强度随Fe³⁺浓度变化的拟合曲线，该曲线所对应的函数为：

y＝-12230.1C+423.17,R²＝0.999,C的线性范围为5×10^-5～0.005μM