[发明专利]一种高稳定性钙钛矿量子点荧光传感器的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种高稳定性钙钛矿量子点的制备方法，该方法在室温条件下，以溴化铅和溴化铯为前驱体，以3‑氨丙基三乙氧基硅烷、油酸为配体制备钙钛矿量子点荧光传感器；本发明还公开了钙钛矿量子点荧光传感器在醇相四环素检测中的应用。本发明采用室温下的过饱和重结晶法，以3‑氨丙基三乙氧基硅烷在钙钛矿量子点表面包覆硅层进行修饰，得到钙钛矿量子点荧光传感器，避免了钙钛矿量子点的氧化失活，提高了钙钛矿量子点的稳定性，从而使得钙钛矿量子点荧光传感器稳定分散在高极性的溶剂中；本发明的钙钛矿量子点荧光传感器表面的氨基与四环素分子发生特异性识别和结合作用，实现了对醇相中四环素的荧光检测，具有高选择性和高灵敏性的优点。

技术领域

本发明属于环境功能材料制备技术领域，具体涉及一种高稳定性钙钛矿量子点荧光传感器的制备方法及应用。

背景技术

四环素类抗生素是20世纪40年代发现的一类具有菲烷母核的广谱抗生素，该类抗生素广泛应用于革兰阳性和阴性细菌、细胞内支原体、衣原体和立克次氏体引起的感染。由于其质优价廉、良好的稳定性、低浓度下促农作物生长和高浓度下可快速杀菌等特点，导致其在农畜牧业中的使用越来越频繁。四环素类抗生素进入土壤或水环境后，可能会使得土壤或水体中的细菌和微生物灭亡或产生抗性基因，导致生态环境遭到破坏；同时通过生物富集的方式进入人体后，会对人体造成严重的危害，包括牙齿发黄、过敏反应、肝损伤，甚至胃肠道紊乱。因此，对于环境中四环素的检测刻不容缓。传统的检测方法操作繁琐、检测时间长、成本较高、选择性差，这些缺陷限制了对于检测环境中四环素类抗生素的应用

荧光分析法是基于荧光特殊的性质，通过荧光分光光度计可将荧光现象转换为荧光光谱，并根据荧光光谱能够实现对物质的定性和定量分析所建立的分析方法。荧光分析法是一种新型的检测方法，具有操作简单、反应迅速、检出限低、灵敏度高等特点。当荧光探针与被分析底物作用后，其荧光光谱会发生强度及波长等变化，通过检测荧光光谱的改变情况便可分析底物存在与否，并对底物定量分析。

量子点(Quantum Dots，QDs)是一种零维半导体纳米晶体，其尺寸一般在1.0nm～10nm之间，是纳米尺度分子与原子的集合体。与传统的有机染料和稀土发光材料相比，量子点具有更为优异的性质，如物化特性可调，易于修饰，高量子点产率，灵敏度高，光学稳定性好，是一种理想的荧光探针。但是传统量子点的量子产率较低，经过表面修饰后制备的荧光传感器的灵敏度较低。因此，开发具有优良光致发光性能和高荧光量子产率的新型半导体量子点是十分必要的。

最近，CsPbX₃钙钛矿量子点(IPQDs)因其优异的荧光性质吸引了研究者的关注，新型钙钛矿型量子点兼具了卤化物钙钛矿和量子点的优点，展示出90％的发光效率、窄的荧光半峰宽和可调的荧光发射，即使在表面修饰后也优于大多数传统的量子点，将其应用于荧光检测领域有很大的前景。

目前，对钙钛矿量子点的研究报道日益增多。Lu等2017年发表在《AnalyticaChimica Acta》上的“Visual and sensitive fluorescent sensing for ultratracemercury ions by perovskite quantum dots”；Chen等2015年发表在《ChemicalEngineering Journal》上的“All-inorganic perovskite quantum dots CsPbX3(Br/I)for highly sensitive and selective detection of explosive picric acid”；Huang等2018年发表在《Appl.Mater.Interfaces.》上的“Novel Fluorescence Sensor Based onAll-Inorganic Perovskite Quantum Dots Coated with Molecularly ImprintedPolymers for Highly Selective and Sensitive Detection of Omethoate”。这三篇文献都是通过新型钙钛矿量子点在油相中构建荧光传感器体系，而在醇相中构建荧光四环素传感器体系还未见报道。