[发明专利]一种温度敏感性石墨烯量子点的制备方法、产品及应用

说明书

本发明公开了一种温度敏感性石墨烯量子点的制备方法、产品及应用，涉及石墨烯量子点。方法包括以下步骤：将海水稻进行碳化处理后，分散于碱溶液中通过过氧化氢进行氧化处理，调节pH至中性后过滤、透析，得到含有所述石墨烯量子点的溶液。本发明所制备的GQDs作为荧光(关闭)探针，可以基于荧光内滤效应(IFE)实现定量检测4‑NP的光学传感器，有望用于环境检测、癌症诊断和治疗。本发明所制备的GQDs具有良好的温度敏感性，在温度相关的荧光传感领域有潜在的应用价值。利用本发明所制备的GQDs作为荧光探针来检测4‑NP，具有检测限低、检测范围宽、稳定性好、选择性和抗干扰性好的特点。

技术领域

本发明涉及石墨烯量子点以及对硝基苯酚检测技术领域，特别是涉及一种温度敏感性石墨烯量子点的制备方法、产品及应用。

背景技术

对硝基苯酚(4-NP)是化学工业中一种重要的原料，被广泛应用于药品、农药、炸药、染料的制造和皮革加工等领域中。对硝基苯酚具有很好的稳定性和溶解性，常见于水生环境与土壤中，其可长期在环境中存在。研究表明，在急性吸入或摄入对硝基苯酚时可引起发热、头痛、高铁血红蛋白血症和肝肾损害等。该物质即使是在非常低的浓度下也对人类和野生动物具有致癌性和遗传毒性。由于对硝基苯酚对环境和人类存在严重的危害，因此实现对4-NP的高灵敏和高选择性检测具有非常重要的意义。

目前，已有多种方法用于硝基苯酚的检测，主要包括液相色谱法，电化学法，化学发光法等。然而上述方法存在着需昂贵而精密的仪器、操作繁琐且耗时、方法稳定性差或预处理时间长且受环境影响较大等问题，大大限制了这些方法在快速检测对硝基苯酚方面的发展。相比较而言，荧光法因其简便、灵敏度高、检测成本低、响应快速等特点引起了广泛的研究兴趣。目前荧光法普遍采用的荧光物质比如碳量子点普遍存在检测限不够低、检测范围不够宽的问题。因此，开发一种具有石墨烯结构的碳量子点(石墨烯量子点GQDs)以提高荧光法检测4-NP的灵敏性和选择性，对于对硝基苯酚检测技术领域具有重要意义。

发明内容

基于上述内容，本发明提供一种温度敏感性石墨烯量子点的制备方法、产品及应用，以提高荧光法检测4-NP的灵敏性和选择性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明技术方案之一，一种石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：

将海水稻进行碳化处理后，分散于碱溶液中通过过氧化氢进行氧化处理，调节pH至中性后过滤、透析，得到含有所述石墨烯量子点的溶液。

进一步地，所述海水稻在进行碳化处理前研磨成粉末；所述碳化处理具体为：220-280℃碳化2-6h。

碳化处理的目的是得到生物质碳。

进一步地，所述碱溶液为浓度0.1-0.5M的氢氧化钾或氢氧化钠溶液。

分散到碱溶液中的目的是使生物质碳生成量子点，如果不加入碱，生物质碳无法生成量子点；碱溶液浓度太高后续调整pH消耗酸量增加，碱溶液的浓度太低，影响量子点的生成，因此本发明限定碱溶液的浓度为0.1-0.5M，更优选的为0.1M。

进一步地，碳化后的海水稻在碱溶液中的浓度为0.002-0.010g/mL。

海水稻在碱溶液中的浓度太高会导致量子点的产率降低，浓度太低会导致反应液颜色变黑，得到的量子点荧光变弱，因此本发明要限定海水稻在碱溶液中的浓度为0.002-0.010g/mL，更优选的为0.002g/mL。

进一步地，所述过氧化氢的质量浓度为30％；所述过氧化氢与所述碱溶液的体积比为1:12.5。

过氧化氢的质量浓度、过氧化氢与碱溶液的体积比超出上述记载的参数均会影响量子点的生成以及量子点的荧光强度，因此，本发明限定过氧化氢的质量浓度为30％；所述过氧化氢与所述碱溶液的体积比为1:12.5。