[发明专利]一种基于荧光碳量子点检测钯离子的方法

说明书

本发明提供了一种基于荧光碳量子点检测钯离子的方法，其特征在于，包括：步骤1：将体积比为5:1～6:1的蒸馏水与乙二胺混合，加入1mmoL的DTNB(即5,5'‑二硫代双(2‑硝基苯甲酸))，在室温的条件下超声处理10～15min；步骤2：将步骤1中所得溶液加入高压反应釜中进行碳化，温度设置为160～210℃，搅拌速度为350～400r/min，反应时间为12～24h；步骤3：取出步骤2所得的溶液，过滤，浓缩，再通过凝胶柱纯化、收集滤液，再次浓缩，干燥，得到绿色荧光碳量子点材料。本发明制备方法简单、操作方便，得到的探针可对Pd²⁺离子进行快速检测，对钯离子具有很好的选择性，灵敏性以及重现性等。同时发现其他金属离子、重金属离子以及氨基酸类物质对该检测体系干扰极小。

技术领域

本发明涉及一种基于荧光碳量子点检测钯离子的方法，属于纳米材料制备以及应用技术领域。

背景技术

众所周知，重金属在化学、环境和物理等科学领域中发挥着重要作用。其中，钯属于贵金属。由于其特殊的性质，贵金属钯已经被广泛应用于各个领域。然而，钯的大量使用，也给环境带来很大的危害，这已经引起了人们的广泛关注。例如，负载钯及其化合物的排放不仅会大幅提高土壤、水体等不同环境中的钯含量，而且机体也会通过富集效应，在肝脏、脾、肾脏等器官累积，对身体造成严重的伤害。研究者发现，钯离子(Pd²⁺)可以与人体内的蛋白质、氨基酸等生物大分子结合发生作用后，扰乱细胞的信息传递与生理活动等过程。一些宏观症状表现为：如哮喘病、流感、恶心、过敏等身体疾病。因此，构建高效、快速、高选择性、高灵敏性和响应时间短的定量检测钯离子的方法是尤其重要的。

传统对钯离子的检测的方法有原子吸收法、电感耦合等离子质谱法和电化学法等，这些方法有选择性好、灵敏度高的特点，但是所需的仪器由于价格昂贵，操作复杂等缺点，限制了其应用。与这些检测方法相比，碳量子点荧光探针是近几年出现的一种新型纳米碳材料，它是一种近似球型，尺寸小于10nm的零维半导体纳米晶体。这种量子点克服了传统金属量子点的缺点，具有无毒、高荧光量子产率、水溶性好、生物相容性好、光稳定性好等优点。目前已经被广泛应用在环境监测、化学科学诊断、催化、生物传感及成像等领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于贵金属Pd²⁺离子检测的碳量子点荧光探针的制备和应用，该碳量子点的发射波长在520nm附近，是一种绿色荧光碳量子点。

为了达到上述目的，本发明提供了一种基于荧光碳量子点检测钯离子的方法，其特征在于，包括：

步骤1：将体积比为1:1～8:1的蒸馏水与乙二胺混合，加入DTNB(即5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸))，在室温的条件下超声处理10～20min；

步骤2：将步骤1中所得溶液加入高压反应釜中进行碳化，温度设置为160～210℃，搅拌速度为350～400r/min，反应时间为12～24h；

步骤3：取出步骤2所得的溶液，过滤，浓缩，再通过凝胶柱纯化、收集滤液，再次浓缩，干燥，得到绿色荧光碳量子点材料。

优选地，所述的步骤1中的DTNB与乙二胺的用量比为0.5-1.5mmol：3-10mL。

优选地，所述的步骤3中的浓缩液干燥在真空干燥箱中进行，温度设置100～110℃，时间为18～24h。

本发明还提供了上述的制备方法所制备的绿色荧光碳量子点材料。

本发明还提供了应用上述的绿色荧光碳量子点材料检测Pd²⁺离子的方法，其特征在于，包括：

步骤1：将绿色荧光碳量子点材料溶于PBS缓冲溶液，配成母液；

步骤2：用PBS缓冲溶液配制Pd²⁺离子溶液；