[发明专利]Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点及其制备方法和应用，制备方法为：按比例取柠檬酸、尿素、硼砂、四水合氯化锰，将它们溶解在蒸馏水中并经过超声处理使得溶液变为澄清的水溶液；将得到的溶液转移到内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，在180℃下加热7‑10h；让反应釜自然冷却到室温，将得到的淡黄色的澄清溶液经离心机在下离心后去除沉淀；将所得到的的液体在透析袋中进行透析；最后经过冷冻干燥处理得到棕黄色固体粉末。本发明提供的对环境中三价铁离子具有检测功能的Mn‑B,N‑GQDs，可直接快速检测出环境中三价铁离子的浓度是否超标，在废液中重金属离子超标检测方面有具大的应用潜力和应用前景。

技术领域

本发明涉及Fe³⁺检测技术领域，尤其涉及的是一种Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点及其制备方法和在三价铁离子检测中的应用。

背景技术

目前，有毒的重金属离子由于不可降解以及自身的有毒性对环境生态系统造成了巨大的威胁，因为其广泛存在水、土壤甚至食物中，因此也威胁着人体的健康安全。铁在人体中扮演着重要的角色，大部分存在人体的血红蛋白中，负责人体的氧气运输以及二氧化碳的排出，是人体不可缺少的一种元素。但是铁离子的浓度过高或者过低都会产生不同的疾病。如贫血，肝损伤，糖尿病，帕金森病等。因此对于铁离子浓度的检测找到一种快速简便的检测方法是至关重要的。

近年来，对于铁离子的检测可行的方法已经有很多种了，比如：伏安法，原子吸收/发射光谱法，电感耦合等离子体质谱测定法(ICP-MS)，氧化石墨烯探针，金纳米颗粒探针等。然而这些检测方法因为其合成步骤繁琐，结构复杂且具有毒性，这些方面极大的限制了在实际生活中的应用。因此，找到一种快速简便且具有生物相容性的探针是非常有必要的。近年来，荧光法显示出灵敏度高、操作简单、监测方便、反应迅速等独特优势，为铁离子的检测提供了更好的选择。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点及其在三价铁离子检测中的应用，将Mn,B,N三种元素共同掺杂石墨烯量子点作为荧光传感检测Fe³⁺。

本发明采用以下技术方案：

一种Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：

(2)按以下比例，取柠檬酸0.0025-0.005mol，尿素0.01-0.04mol，硼砂0.0001-0.0003mol，0.06-0.08mol四水合氯化锰，将它们溶解在蒸馏水中并经过超声处理使得溶液变为澄清的水溶液；

(2)将得到的溶液转移到内衬聚四氟乙烯的不锈钢高压釜中，在180℃下加热7-10h；

(3)让反应釜自然冷却到室温，将得到的淡黄色的澄清溶液经离心机在10000rpm下离心后去除沉淀；

(4)将所得到的液体在透析袋中进行透析；

(5)最后经过冷冻干燥处理得到棕黄色固体粉末。

所述的制备方法，步骤(1)中尿素用量为0.02mol，硼砂用量为0.0002mol，四水合氯化锰的用量为0.08mol，柠檬酸的用量为0.005mol。

所述的制备方法，其特征在于，超声时间为10min。

所述的制备方法，其特征在于，在180℃下加热8h。

所述的制备方法，其特征在于，经离心机在10000rpm下离心12min后去除沉淀。

所述的制备方法，其特征在于，透析袋分子截留量为3500Da，透析时间为48h。

根据任一所述的制备方法制备的Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点Mn-B,N-GQDs。

所述的Mn,B,N共掺杂石墨烯量子点Mn-B,N-GQDs在检测三价铁离子中的应用。