[发明专利]一种碳量子点及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种碳量子点，其特征在于，其原料包括碳源和稀土化合物，所述碳源包括苯二胺与有机酸。

2.根据权利要求1所述的碳量子点，其特征在于，所述稀土化合物的质量占碳源质量的5-50％，优选为10-30％。

3.根据权利要求1或2所述的碳量子点，其特征在于，所述有机酸选自柠檬酸、抗坏血酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、水杨酸、咖啡酸中的至少一种，优选为苹果酸。

4.根据权利要求1-3中任一所述的碳量子点，其特征在于，所述苯二胺选自对苯二胺和/或邻苯二胺；和/或，所述稀土化合物选自氯化钆、氯化铒和氯化钇中的至少一种；和/或，在所述碳源中，苯二胺与有机酸的质量比为2-3.5：1。

5.根据权利要求1-4中任一所述的碳量子点，其特征在于，所述碳量子点还满足如下A-C中的至少一项：

A、所述碳量子点的荧光发射波长为592-650nm，优选为605-630nm；

B、所述碳量子点的红外光谱图上在3343cm^-1，3214cm^-1，1612cm^-1，831cm^-1和700cm^-1处具有吸收峰；

C、所述碳量子点的粒径为4-8nm；和/或，晶格间距为0.23nm。

6.一种碳量子点的制备方法，包括如下步骤：将碳源和稀土化合物混入水中，经水热反应，得到碳量子点；所述碳源为包括苯二胺与有机酸的混合物。

7.根据权利要求6所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，水热反应的温度为140-200℃，优选为160℃。

8.根据权利要求6或7所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，在水热反应之后还包括采用乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸修饰碳量子点的步骤。

9.根据权利要求8所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸与苯二胺的质量比为1:2-2:1，优选为1:1.5-1.5:1。

10.权利要求1-5中任一所述的碳量子点或者权利要求6-9中任一所述的制备方法制得的碳量子点作为探针在检测金属离子中的应用；优选地，所述金属离子铝离子、三价铁离子、二价铁离子、镁离子、铅离子、钴离子、铜离子和锰离子中的一种。

11.一种金属离子的检测方法，其特征在于，权利要求1-5中任一所述的碳量子点或者权利要求6-9中任一所述的制备方法制得的碳量子点进行检测。

12.一种试剂盒或者试纸条，其特征在于，包括权利要求1-5中任一所述的碳量子点或者权利要求6-9中任一所述的制备方法制得的碳量子点。