[发明专利]一种基于荧光碳点、共掺杂纳米晶的比率型荧光探针及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于荧光碳量子点、共掺杂纳米晶的比率型荧光探针，其特征在于，该比率型荧光探针包括二氧化硅微球和10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶，所述的二氧化硅微球表面氨基化后修饰一层10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶，并在10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶外层还包裹修饰有氨基化荧光碳量子点。

2.根据权利要求1所述的一种基于荧光碳量子点、共掺杂纳米晶的比率型荧光探针，其特征在于，二氧化硅微球、10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶、氨基化荧光碳量子点的摩尔比为1:5-10:10-30；优选为1:6-8:12-25。

3.权利要求1或2所述的比率型荧光探针的制备方法，其特征在于，该方法包括以下的步骤：

1）二氧化硅微球的合成

首先向250.0mL的烧瓶中依次加入乙醇80.0mL、水4.850mL和25％氨水3.6mL，在剧烈搅拌的下将其加热至55℃。

4.然后迅速地往烧瓶中加入3.1mL四乙氧基硅烷(TEOS)和8.0mL乙醇的混合溶液；使溶液的温度保持在55℃，反应5h，制得粒径在40±5nm左右的二氧化硅微球，制得的微球做为微球继续生长的种子；

在250.0mL的烧瓶中，加入10.0mL以上反应所制得的二氧化硅微球的种子溶液、乙醇70.0mL、水13.0mL和25％的氨水7.5mL，混合搅拌，并逐滴加入配置好的1.0mL四乙氧基硅烷和10.0mL乙醇的混合溶液，保持连续搅拌反应大于5h，即可制得直径在220士5nm左右的二氧化硅微球；

2）氨基化碳量子点的合成及纯化

在四氟乙烯容器中加入1．O mL的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)和9．0mL的丙三醇，通入高纯氩气5 min，以除去溶液中的溶解氧，然后放入200℃的反应釜中，半小时后反应完成，待容器稍微冷却些，取出四氟乙烯容器中的淡黄色透明溶液；将淡黄色溶液注入到1000Da的透析袋中，用超纯水透析纯化，并每6 h换一次超纯水，至少透析12 h，最后透析袋中所得到的淡黄色溶液即是制备的氨基化碳量子点溶液；

3）二氧化硅微球的氨基化及其表面修饰量子点

取20.0mg二氧化硅微球重新溶解在新鲜配制的2.0mL的无水甲醇溶液中，该新鲜配制的无水甲醇溶液中3-氨丙基三乙氧基硅烷的浓度占10％，超声分散开，然后室温搅拌反应2h；反应之后，将氨基化的硅球依次用甲醇溶液和水反复洗涤三次后分散于2.OmL的10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶（5mg/mL）和2.0mL的EDC(20mg/mL)的混合液中，在4℃下混合搅拌12h，反应完后用水离心洗涤3次，将未耦连上的纳米晶洗去，制备得到10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶修饰的硅球；

4）将10Ca/6Tb:Bi₂O₂S纳米晶修饰的硅球溶解于2.0mL的EDC(20mg/mL)溶液中，向其中加入提前制备好的氨基化荧光碳量子点1.0mL，室温下搅拌反应12h，反应完成后将溶液离心洗涤三次，除去多余的碳量子点后，将其分散在2.0mL的水中，即得到双发射比率型荧光探针。

5.权利要求1-3任意一项权利要求所述的比率型荧光探针用于比率型Hg²⁺离子检测中的应用。

6.权利要求1-3任意一项权利要求所述的比率型荧光探针用于制备生物汞检测的设备中的应用。

7.权利要求1-3任意一项权利要求所述的比率型荧光探针用于制备人体汞中毒检测的设备中的应用。