[发明专利]抗坏血酸碳纳米点荧光探针、其制备方法和应用

说明书

本发明公开了抗坏血酸碳纳米点荧光探针、其制备方法和应用，其制备的方法步骤如下：S1：将聚乙烯亚胺加入到含有抗坏血酸溶液的反应釜中，密封，然后加热进行反应；S2：将所述S1中反应结束后的溶液冷却至室温，得到棕色的液体，并对其进行膜过滤；S3：将所述S2中膜过滤后的溶液进行透析；S4：将所述S3中透析后的溶液进行冷冻干燥，即得到抗坏血酸碳纳米点荧光探针。本发明对汞离子响应敏感、快速，建立了荧光猝灭强度与汞离子浓度之间对应的线性关系，实现对汞离子的定量检测，检出限为22nM。除此之外，该探针对汞离子具有很高的选择性，稳定性好，能够长期保存使用，且合成简单，有利于商业化的推广应用。

技术领域

本发明涉及化学测量技术领域，尤其涉及抗坏血酸碳纳米点荧光探针、其制备方法和应用。

背景技术

天然水体中重金属汞的含量一般不超过1.0μg/L，水体中的汞的污染主要来源于生产汞的厂矿、金属开采与冶炼、汞的生产部门排出的工业废水，尤其化工生产过程中汞的排放。在水体底质中，无机汞盐在微生物体内的甲基钴氨蛋氨酸转移酶作用下转变为剧毒的甲基汞和二甲基汞。尤其是有机甲基汞，其具有很强亲脂性，容易被水生生物吸收，最终通过食物链逐级富集对人类健康造成严重威胁。特别是对人体神经系统、免疫系统、生殖系统、肾脏及心脏等有较大的损害，导致认知障碍和运动障碍。如日本著名的水俣病就是食用含有甲基汞的鱼造成的。所以为防治水环境中的汞离子对环境和人类健康带来的伤害，应防患于未然，不仅需要从源头上控制污染汞的排放，还需要长期、实时的对汞离子进行监测。

鉴于此,发展能够有效检测特别是能够快速精准检测水环境中汞离子的分析方法是极其重要和有研究意义的。目前，汞离子的检测方法包括原子吸收-发射光谱法、电感藕合等离子体质谱法、电化学方法(氧化还原电位法)、分光光度法(如二硫腙比色法)等。然而，这些方法往往存在仪器设备昂贵、检测成本高、样品预处理复杂等问题，实际应用中大受限制，在环境监测与控制方面难以得到广泛应用。与这些分析方法相比，荧光光谱分析技术具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、操作简单、检测成本低等优点。所以，以荧光光谱信号为基础的化学传感器用于水溶液的汞离子检测具有很好的发展前景。然而，这些优质的特性也取决于新的荧光材料的发展尤其是荧光纳米材料的进展。因此，设计一种优越特性的纳米材料探针检测环境中的汞离子具有长远的意义。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了抗坏血酸碳纳米点荧光探针、其制备方法和应用，制得的抗坏血酸碳纳米点荧光探针对汞离子具有很高的选择性，稳定性好，能够长期保存使用，且合成简单，有利于商业化的推广应用。

本发明提出的抗坏血酸碳纳米点荧光探针的制备的方法步骤如下：

S1：将聚乙烯亚胺加入到含有抗坏血酸溶液的反应釜中，密封，然后加热进行反应；

S2：将所述S1中反应结束后的溶液冷却至室温，得到棕色的液体，并对其进行膜过滤；

S3：将所述S2中膜过滤后的溶液进行透析；

S4：将所述S3中透析截留下的产物进行冷冻干燥，即得到抗坏血酸碳纳米点荧光探针。

优选地，所述S1中聚乙烯亚胺的分子量为600或10000，所述抗坏血酸的浓度为1.5-2.5μg/mL。

优选地，所述S1中聚乙烯亚胺与抗坏血酸的摩尔比为1:1-40。

优选地，所述S1中的反应条件为：加热温度180-220℃、反应时间6-8h。

优选地，所述S2中的膜过滤为0.45μM的针式过滤器。

优选地，所述S3中的透析条件为：透析袋的道尔顿分子量为1000或10000，透析时间8-12h，每2-3h换一次超纯水。

优选地，所述S4中的冷冻干燥的条件为：真空度30-50Pa，温度-20--40℃，时间40-60h。