[发明专利]一种基于天然氮硫共掺杂碳量子点的五氯酚荧光检测方法

说明书

本发明公开了一种基于天然氮硫共掺杂碳量子点的五氯酚荧光检测方法，属于食品安全与快速检测技术领域。本发明的基于天然氮硫共掺杂碳量子点的五氯酚荧光检测方法，所述方法是以小龙虾壳为原料制备天然氮硫共掺杂碳量子点，然后与H₂O₂和辣根过氧化物酶溶液混合，形成猝灭碳量子点体系；将含五氯酚的待测样品和一系列五氯酚的标准溶液分别加入到猝灭碳量子点体系中，培养一段时间，采用荧光光谱仪采集荧光数据，以荧光强度比值和标准溶液浓度为定量关系，绘制五氯酚的标准线性关系图，计算待测样品中五氯酚的含量，该检测方法、灵敏度高、检测范围宽、对五氯酚的选择性好，可广泛应用于食品中五氯酚的快速检测。

技术领域

本发明涉及一种基于天然氮硫共掺杂碳量子点的五氯酚荧光检测方法，属于食品安全与快速检测技术领域。

背景技术

五氯酚广泛用于工业，农业领域作为农药，防腐剂和防霉剂。它是氯酚中毒性最强的代表之一，通过动物毒性研究及人类临床数据表明，长期接触其对人类健康有着严重的危害。五氯酚在环境中表现出高度稳定性，可通过食物链在生物体中积累，对人类健康和水生生态系统构成严重威胁。

目前，许多标准测试方法，如高效液相色谱、气相色谱-质谱分析,电感耦合等离子体质谱法和液相色谱-质谱法等结果相对准确的，但这些方法的前处理操作繁琐，设备复杂昂贵，耗时长。因此，开发简便、经济、便携的荧光检测方法是十分必要的。

碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一种以碳为骨架球形或类球形结构，尺寸小于10nm的零维碳纳米材料。CQDs具有优异的荧光特性、紫外吸收、光致发光等光学性能，还具有优异的水溶性、生物相容性和低毒性，以及合成原料来源广泛、成本低、易于表面功能化修饰等优点，常常作为荧光探针用于分析检测和生物成像等方面的研究。

由于CQDs存在表面缺陷，有利于表面进行修饰处理。大量的实验结果表明，通过元素掺杂可以赋予CQDs新的性能，并调节CQDs的结构缺陷。这些新的表面态抑制或消除了原来的氧化态，导致掺杂后的CQDs具有较高的荧光量子产率。掺杂的杂原子还可以嵌入到CQDs的结构中形成新的能级或调节初始带隙。例如，用氮、硫掺杂是改变CQDs荧光性质的最常见途径，通过对CQDs表面进行修饰可以大大的提高CQDs的性能。

在此基础上，本发明开发了制备出了天然氮硫共掺杂碳量子点，并构建了一种开关型荧光探针用于小龙虾肉和养殖水体中五氯酚的快速检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明通过采用龙虾壳构建天然氮硫共掺杂碳量子点作为荧光探针，与辣根过氧化物酶溶液和H₂O₂溶液形成开关型荧光探针，能够用于五氯酚的快速检测，该方法简单、方便、稳定性好、灵敏度高。

本发明的目的是提供一种基于天然氮硫共掺杂碳量子点的五氯酚荧光检测方法，所述方法包括如下步骤：

(1)以小龙虾壳为原料，采用水热法制备天然氮硫共掺杂碳量子点；

(2)将步骤(1)制备的天然氮硫共掺杂碳量子点加入到缓冲液中，制成碳量子点分散液；然后再将分散液与H₂O₂和辣根过氧化物酶溶液混合，形成猝灭碳量子点体系；

(3)将待测样品和一系列五氯酚的标准溶液分别加入到上述步骤(2)得到的猝灭碳量子点体系中，培养一段时间，采用荧光光谱仪采集标准溶液的荧光强度，记为F，以不含五氯酚的空白溶液的荧光强度即为F₀；以荧光强度比值F/F₀和五氯酚的标准溶液浓度为定量关系，构建定量关系模型；然后根据待测样品的荧光强度与F₀的比值，计算待测样品中五氯酚的含量。

在一种实施方式中，步骤(2)所述缓冲溶液为磷酸缓冲液；所述磷酸缓冲溶液的pH值为5.0～6.0，浓度为0.02～0.05mol/L。