[发明专利]一种荧光氮、硫共掺杂碳量子点及其一步合成方法和应用

说明书

本发明公开了一种荧光氮、硫共掺杂碳量子点的一步合成方法，以一水合柠檬酸和L‑半胱氨酸作为前驱体，在油胺介质下合成NS‑CNPs，具体包括如下步骤：将L‑胱氨酸和一水合柠檬酸按质量比1:1于150 mL三颈烧瓶内混合，加入40 mL油酸，于220℃下以1200 r/min磁力搅拌反应30 min，冷却后，以正己烷充分洗涤析出的产物，用超纯水溶解配制并以8000 rpm/min高速离心10 min，将上清液真空干燥，即得。本发明的荧光氮、硫共掺杂碳量子点可用于铁离子和抗坏血酸检测的荧光碳纳米粒子，其具有优异的灵敏度和高效的选择性，为铁离子和抗坏血酸的检测提供了一种便捷、快速的检测途径。

技术领域

本发明涉及铁离子和抗坏血酸的检测领域，具体涉及一种荧光氮、硫共掺杂碳量子点及其一步合成方法和应用。

背景技术

众所周知，铁元素是血红素中重要的组成元素，其在血红素中的状态以Fe³⁺和Fe²⁺的形式存在，血红素在各种类型的细胞功能上起着至关重要的作用。因为它容易发生氧化还原反应以及拥有较强的亲和力所以它与有氧代谢和电子转移密切相关。然而，它的不足之处就在于一旦超过了其正常允许的最大限度，就会导致严重的紊乱，如组织损伤、器官衰竭，最严重可能会导致死亡。因此，建立灵敏而有选择性的分析方法至关重要。目前，铁离子以及在食品、临床、人体及不同工业品中得到大量应用。迄今为止，已经有许多种可以测定铁离子含量的方法，如原子吸收光谱法（AAS）、电子顺磁共振法（EPR）、质谱法、耦合等离子体光谱法（ICP-MS）、电化学法、分光光度计等。然而，这些方法仍然有很多缺点，例如，探针很难合成、样品预处理复杂、操作繁琐等问题。因此，建立其一种简单、快速、高效的方法测定Fe³⁺的方法^]就显得十分重要。而与其他检测方法相比，荧光化学传感器有许多优点如高灵敏度，高选择性和实时快速响应监测。

另一方面，抗坏血酸（AA），也被称为维生素C，作为一种还原剂，在氧化还原反应中具有特殊的功能，例如，可以用作抗氧化剂和酶辅因子的相互关系。

AA除了它是人类饮食中的一种重要维生素,现在也已经被用于常见感冒、金属中毒、癌症的防治以及治疗癌症等方面。因此，它受到了相当多的关注,开发一种简便快速测定在食品和药物制剂中AA含量的分析方法至关重要，科学家们也在积极寻找。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种荧光氮、硫共掺杂碳量子点及其一步合成方法和应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种荧光氮、硫共掺杂碳量子点的一步合成方法，以一水合柠檬酸和L-半胱氨酸作为前驱体，在油胺介质下合成NS-CNPs，具体包括如下步骤：

将L-胱氨酸和一水合柠檬酸按质量比1:1于150 mL三颈烧瓶内混合，加入40 mL油酸，于220℃下以1200 r/min磁力搅拌反应30 min，冷却后，以正己烷充分洗涤析出的产物，用超纯水溶解配制并以8000 rpm/min高速离心10 min，将上清液真空干燥，即得。

本申请人通过“on-off”方式发现Fe³⁺可以显著地猝灭上述的荧光氮、硫共掺杂碳量子点的荧光且具有优异的灵敏度和高效的选择性，通过“on-off-on”方式发现AA可以显著的将上述的荧光氮、硫共掺杂碳量子点的荧光恢复，同样也具有优异的灵敏度和高效的选择性。

本发明以油酸为反应介质，L-胱氨酸和一水合柠檬酸为原料，通过溶剂热方法合成了一种可用于铁离子和抗坏血酸检测的荧光碳纳米粒子，其具有优异的灵敏度和高效的选择性，为铁离子和抗坏血酸的检测提供了一种便捷、快速的检测途径。

附图说明