[发明专利]一种基于氮掺杂碳量子点荧光印迹材料的制备方法及其用途

说明书

本发明属于检测材料制备技术领域，涉及一种基于氮掺杂碳量子点荧光印迹材料的制备方法和用途。步骤如下：首先制备氮掺杂碳量子点、合成二氧化硅纳米球，然后对氮掺杂碳量子点表面化学氨基修饰；最后得到基于氮掺杂碳量子点荧光印迹材料。本发明制备的碳量子点不仅使其具有较高的量子产率，易与磺胺嘧啶之间发生电子转移形成稳定的类氢键作用力。其次，通过溶胶‑凝胶法在二氧化硅球的表面功能单体形成互补的印迹位穴，结合孤对电子氮的类氢键作用得到分子印迹聚合物，实现对其的选择性识别。该印迹材料具有与发明目标一致的明显的核壳结构；同时，本发明结合分子印迹材料与荧光响应材料的性能，成功的应用于对磺胺嘧啶的高效检测。

技术领域

本发明属于检测材料制备技术领域，具体指一种基于氮掺杂碳量子点荧光印迹传感器的制备方法及其用途。

背景技术

磺胺嘧啶(SDZ)是一种全身应用的中效磺胺类药，为一种广谱抑菌剂。由于SDZ成本低廉、广谱抑菌等优点，被广泛应用于养殖业作为抗感染药物。由于SDZ的半衰期较长，它在水，土壤和细胞组织中的降解速度很慢，这使得磺胺嘧啶容易在动物体内富集。在日常生活中，长期食用这些含有超标的磺胺嘧啶的动物产品，会对人的泌尿、神经和血液等系统产生不良反应并威胁着人类健康。控制SDZ残留最直接有效的方法是建立准确性好、重复性好、灵敏度高的检测手段。因此，发展一种有效、低成本的分析方法来检测环境和食品中的SDZ成为研究的热点之一。目前，常用检测SDZ的方法有高效液相色谱法、电化学法、气相色谱-质谱法等。但这些方法存在如设备昂贵、预处理复杂、易受环境影响、重现性不佳等问题。因此，研究一种高效、低成本用于磺胺嘧啶检测的方法，显得十分迫切和重要。

近年来，碳量子点(QDs)作为荧光探针用于荧光检测受到了科学界的广泛关注。由于独特的光学性能，易于合成，良好的生物相容性和低毒性，环保型碳量子点已被用于检测目标分子作为荧光传感器。通过掺杂过程可以调节量子点的表面缺陷，改善量子点的结构、光学和物理化学特性，提高荧光产率。但是，缺乏良好的选择性是量子点存在的主要缺陷，这限制了它的应用。为了解决这个问题，将量子点与分子印迹技术结合，对目标具有特定反应的印迹聚合物(MIPs)。

分子印迹技术是一种具有高选择性的技术，它可以利用模板分子的记忆形成模板形状的空腔，因此在纯化和选择性分离领域受到了广泛的关注。通过功能单体，交联剂和模板分子之间形成高度交联的三维网络结构。经洗脱模板分子后，MIPs获得了与目标物形状和大小相匹配的特定识别位点以达到检测目标物的目的。因此，结合了分子印迹聚合物和氮掺杂荧光传感器具有检测实际样品中磺胺嘧啶的潜力。

发明内容

本发明提供了一种基于氮掺杂碳量子点荧光印迹材料的制备方法，合成氮掺杂碳量子点，解决量子点产率低的问题，且氮掺杂碳量子对目标物有良好的响应性。并结合分子印迹聚合物，实现对猪肉中实际磺胺嘧啶的检测。

一种基于氮掺杂碳量子点荧光印迹材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、氮掺杂量子点的制备：

将柠檬酸，尿素，蒸馏水放入衬有聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，搅拌分散并放入烘箱中加热反应，反应得到褐色溶液，将所得溶液进行离心处理，然后使用过滤膜进行过滤，以除去大颗粒，最后，将溶液用透析袋蒸馏水透析，得到N-CQDs溶液；

步骤2、二氧化硅球(SiO₂)的制备：

首先，将正硅酸四乙酯(TEOS)，氢氧化铵，乙醇，蒸馏水添加到圆底烧瓶中，并进行搅拌，然后在室温下连续搅拌下第一步反应；然后将3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)添加到反应系统中，并进行第二步搅拌反应；将所得物用乙醇和蒸馏水洗涤，收集白色固体并真空干燥；得到二氧化硅球粉末；

步骤3、印迹聚合物的制备：

S1，将SiO₂、APTES、N-CQD和乙醇混合后，进行第一步搅拌反应，得反应液1；