[发明专利]一种基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法

权利要求书

1.一种基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：首先，用水热法制备石墨烯量子点，并以石墨烯量子点为原料进行石墨烯量子点的掺杂，依次制得氮掺杂的石墨烯量子点、磷掺杂的石墨烯量子点、硫掺杂的石墨烯量子点以及硼掺杂的石墨烯量子点；然后，用石墨烯量子点和掺杂的石墨烯量子点组成荧光探针阵列，记录各种金属离子引起的上述石墨烯量子点荧光强度的变化，用线性判别分析法来检测区分金属离子。

2.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：所述的石墨烯量子点的制备如下：将30-50mg氧化石墨烯粉末加入到30-50mL二次水中，放入超声波清洗仪中超声分散，再加入1-2mL过氧化氢，超声分散均匀；将混合液转移至反应釜中，密封后在180℃条件下反应60-90min；将反应液通过0.22μm的水系滤膜进行抽滤，收集滤液得到石墨烯量子点的水分散液，冷冻干燥。

3.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：所述的氮掺杂的石墨烯量子点的制备如下：将50mg石墨烯量子点加入到80-100mL二次水中，放入超声波清洗仪中超声分散10-15min；然后，将0.25-0.30g三聚氰胺加入到石墨烯量子点分散体系中，用玻璃棒搅拌直至出现明显的沉降；用电热套蒸干上述混合体系中的溶剂，真空干燥过夜，研成粉末；将粉末置于石英舟内，在750-800℃氩气保护下热解30-45min；然后用4-6mol/L HNO₃进行回流，蒸干HNO₃溶剂后，透析纯化得到氮掺杂石墨烯量子点。

4.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：所述的磷掺杂的石墨烯量子点制备如下：将50mg石墨烯量子点与100-200mg三苯基磷和50-100mL乙醇混匀，室温下搅拌；蒸发乙醇，将获得的石墨烯量子点与三苯基磷混合物真空干燥过夜，研成粉末；将混合物粉末装入石英舟中，750-800℃氩气保护下热解30-45min；然后用4-6mol/L HNO₃进行回流，蒸干HNO₃溶剂后，透析纯化得到磷掺杂石墨烯量子点。

5.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：所述的硫掺杂的石墨烯量子点制备如下：将50mg石墨烯量子点与30-40mg二苄基二硫和50-100mL乙醇混合放入超声波清洗仪中超声分散10-15min；蒸发乙醇，得到石墨烯量子点与二硫苯混合物，真空干燥过夜，研成粉末。将混合物粉末装入石英舟中，氩气保护下750-800℃热解30-45min；然后用4-6mol/L HNO₃进行回流，蒸干HNO₃溶剂后，透析纯化得到硫掺杂石墨烯量子点。

6.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：所述的硼掺杂的石墨烯量子点制备如下：将50mg石墨烯量子点与30-50mg硼酸和40-60mL二次水混合放入超声波清洗仪中超声分散0.5-1h，混合均匀，真空干燥过夜，研成粉末。将混合物粉末装入石英舟中，750-800℃氩气保护下热解30-45min；然后用4-6mol/LHNO₃进行回流，蒸干HNO₃溶剂后，透析纯化得到硼掺杂石墨烯量子点。

7.如权利要求1所述的基于石墨烯量子点荧光探针阵列的金属离子检测方法，其特征在于：用石墨烯量子点作为荧光探针区分金属离子：取50μL 500μg/mL石墨烯量子点溶液置于4ml离心管中，然后加入430μL二次水和20μL 2mmol/L不同金属离子溶液，在室温下平衡5min，在310nm波长光的激发下分别记录石墨烯量子点、氮掺杂的石墨烯量子点、磷掺杂的石墨烯量子点、硫掺杂的石墨烯量子点以及硼掺杂的石墨烯量子点的荧光强度；每种金属离子都平行测量6次，所得的数据用软件SYSTAT 13.1进行线性判别分析。