[发明专利]一种豌豆荚碳量子点试纸的制备方法

说明书

本发明涉及生物质废弃物资源利用及纳米材料技术领域，尤其是一种豌豆荚碳量子点试纸的制备方法，其特征在于，具体操作如下：以生物质废弃物豌豆荚为原料，经简单处理，按比例与去离子水混合，经超声震荡后置于聚四氟乙烯内衬的反应釜中进行高温反应，对产物过滤，将得到的上清液进行透析、冷冻干燥获得豌豆荚碳量子点固体粉末。与现有方法相比，本方法利用可再生、廉价、绿色的生物质废弃物豌豆荚为原料制备荧光碳量子点，合成方法绿色环保，操作简单，充分发挥了生物质的潜在价值，不仅对生物质废弃物的综合利用提供了新思路，还丰富了Cusupgt;2+/supgt;的检测方法且将碳量子点与离子检测试纸完美融合，对实现生物质高效利用和离子检测具有重要意义。

技术领域

本发明涉及生物质废弃物资源利用及纳米材料技术领域，尤其是一种豌豆荚碳量子点试纸的制备方法。

背景技术

人体每天都要摄入各种微量元素，铜是人体不能缺少的金属元素之一。但是铜摄入量一旦超标，会使蛋白质变性，对人体造成危害，引起恶心、呕吐，严重可造成肾损害和溶血，出现急性肾功能衰竭和尿毒症。目前已有的检测Cu²⁺的方法包括原子吸收及发射光谱法、电感耦合质谱法及电化学法等，这些方法样品前处理步骤繁琐、对检测人员技术要求高、价格高且耗时长。因此，制备方法简单的荧光传感器因其具有高灵敏度、高选择性等优点，使其逐步成为金属离子定量检测的重要工具。

碳量子点是粒径小于10nm的近似圆球状的碳纳米颗粒，是一种新型的荧光纳米材料。一般包括石墨碳量子点、碳纳米点及聚合物量子点。碳量子点的制备方法主要分为两类，一类主要是采用较大尺寸的无机碳材料作为碳点来源，采用一些技术手段将它们变为碳纳米粒子，也可在其中掺入杂原子的“自上而下”的合成方法，例如电弧放电法、激光销蚀法和但化学合成法；另一类主要是采用有机分子作为碳点来源，采用相应的技术手段将其转化为无机碳纳米粒子，从而得到具有荧光效应的碳量子点的“自下而上”的合成方法，例如化学氧化法、燃烧法、水热/溶剂热法和微波合成法。因其独特的光学性质、良好的生物相容性、且具有准确可靠、高效测量等优点，引起了学者们的广泛关注，已成为目前最有前途的荧光纳米材料之一。碳量子点在近几年无论是从合成还是应用等方面，均取得了一定的进展，尤其在生物成像、离子检测和生物传感器及药物传输等方面极具发展潜力。

传统的以化学试剂作为原料合成碳量子点的方法，不仅能耗高，设备腐蚀性强，而且具有一定的危险性，对环境污染大，不利于大规模生产及应用。相反利用廉价易得、天然可再生的生物质为原料来合成碳量子点，原料绿色安全无毒且制备过程绿色环保，有利于大规模生产及应用。因此，以生物质为原料制备碳量子点更加受到广大学者青睐。

以生物质废弃物豌豆荚为原料制备碳量子点对Cu²⁺进行检测，为生物质废弃物的综合利用和Cu²⁺的快速检测提供了新思路。目前，尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。

发明内容

本发明为了解决现有技术存在的缺点不足，提供了一种以生物质废弃物豌豆荚为原料制备荧光碳量子点并利用该碳量子点实现快速检测水溶液中的Cu²⁺，该方法可发挥豌豆荚的潜在应用价值，实现Cu²⁺的快速检测，原料及制备过程绿色无污染，检测方便快捷，且可实现废物再利用的目的。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种豌豆荚碳量子点试纸的制备方法，具体步骤如下：

1）豌豆荚荧光碳量子点的制备：