[发明专利]一种发射黄色荧光的碳量子点及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种发射黄色荧光的碳量子点的制备方法，包括以下步骤：1)将氨基酸和氨基苯磺酸加入水中混合均匀；2)在水热反应釜中进行水热反应，反应温度为100℃～240℃，反应时间为2h～10h；3)反应结束后，所得产物先进行离心，取上清液透析，干燥，得到发射黄色荧光的碳量子点。本发明所制备的发射黄色荧光的碳量子点可以用于荧光和比色双模式检测铁离子(Fe³⁺)。

技术领域

本发明属于生物医用材料领域，涉及一种发射黄色荧光的碳量子点及其制备方法和应用。

背景技术

荧光传感因其具有优异的选择性和灵敏性而被广泛应用于离子、小分子、自由基、温度以及pH检测等相关领域。传统的荧光传感一般采用有机分子，金属有机框架材料，金属纳米簇以及半导体金属量子点等，但是由于这些材料水溶性较差，而且具有很大的毒性，因此应用领域受到很大的限制。为了克服上述材料的缺陷，碳量子点作为一种新兴的发光碳材料，已经被广泛研究并成功用于荧光检测。但是目前存在的基于碳量子点的荧光传感大多是单一的检测模式，而且这些碳点的激发和发射波长相对较短，也在某种程度上限制了其应用范围。

另一方面，铁作为生物体内的一种必不可少的元素，与生物体的许多生理过程如酶代谢，氧气的传递与运输，以及免疫调节等均密切相关。但是铁含量异常会导致生物体的新陈代谢发生紊乱，甚至引发大量疾病如阿兹海默症，心肺疾病，癌症等，因此利用生物相容性良好的材料来实现铁离子检测具有很重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种发射黄色荧光的碳量子点及其制备方法和应用。

本发明具体提供了如下的技术方案：

1、一种发射黄色荧光的碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

4)将氨基酸和氨基苯磺酸加入水中混合均匀；

5)在水热反应釜中进行水热反应，反应温度为100℃～240℃，反应时间为2h～10h；

6)反应结束后，所得产物先进行离心，取上清液透析，干燥，得到发射黄色荧光的碳量子点。

进一步，所述的氨基酸为L-天冬氨酸、D-天冬氨酸、L-谷氨酸或D-谷氨酸中的一种。

进一步，所述的氨基酸为L-天冬氨酸。

进一步，所述的氨基苯磺酸为邻、间、对-二氨基苯磺酸中的一种。

进一步，所述的氨基苯磺酸为2,5-二氨基苯磺酸。

进一步，所述的氨基酸和氨基苯磺酸的摩尔比1:2～2:1。

进一步，所述的氨基酸和氨基苯磺酸的摩尔比为2:1。

进一步，步骤2)所述的反应温度为180℃，反应时间为8h。

2、根据上述制备方法制备得到的一种发射黄色荧光的碳量子点。

3、上述一种发射黄色荧光的碳量子点在荧光和比色双模式检测Fe³⁺上的应用。

本发明的有益效果在于：本发明通过水热反应成功制备了一系列不同氨基酸和氨基苯磺酸含量的发射黄色荧光的碳量子点，通过在荧光分光光度计上测试荧光性能，从而选出具有较高发光强度的碳量子点，并将这些碳量子点应用于Fe³⁺检测，可以实现较好的荧光和比色双模式检测。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图：

图1是发射黄色荧光的碳量子点制备及应用示意图；

图2是发射黄色荧光的碳量子点的粉末X射线衍射图；