一种氮硫共掺杂碳量子点及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113773834A(43)申请公布日2021.12.10(21)申请号202111104358.5(22)申请日2021.09.22(71)申请人上海应用技术大学地址201418上海市奉贤区海泉路100号(72)发明人董文雅(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人蒋亮珠(51)Int.Cl.C09K11/65(2006.01)B82Y20/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)G01N21/64(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称一种氮硫共掺杂碳量子点及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种氮硫共掺杂碳量子点及其制备方法和应用，该量子点是以柠檬酸铵和硫代硫酸钠为原料，通过一步水热法合成。该氮硫共掺杂碳量子点平均尺寸约3.3nm，具有良好的水溶性和光学稳定性，最大激发波长为343nm，最大发射波长为435nm。本发明制备的氮硫共掺杂碳量子点具有较高的荧光量子产率，可作为荧光探针检测银离子，具有选择性好、灵敏度高、检出限低、抗干扰能力强等优点。该量子点制备方法简单，成本较低，可投入工业化生产，在生物和环境样品检测方面具有广阔的应用前景。CN113773834ACN113773834A权利要求书1/1页1.一种氮硫共掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)将柠檬酸铵和硫代硫酸钠加入到水中，超声混合均匀，得到混合溶液；(2)将混合溶液置于反应釜中，恒温反应；(3)反应结束后，将反应液倒入透析袋中，透析得到纯净的氮硫共掺杂碳量子点的水溶液，经冷冻干燥后得到氮硫共掺杂碳量子点。2.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述的柠檬酸铵与硫代硫酸钠的质量比为(0.45‑0.75):(0.30‑0.50)。3.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述恒温反应的温度为140‑180℃，时间为4‑6h。4.一种如权利要求1‑3任一项所述方法制备的氮硫共掺杂碳量子点。5.根据权利要求4所述的一种氮硫共掺杂碳量子点，其特征在于，该碳量子点尺寸分布为1.5‑5.0nm，表面有丰富的‑NH2、‑OH和‑SH官能团，量子产率为31.2‑36.8％。6.一种如权利要求4所述氮硫共掺杂碳量子点的应用，其特征在于，该碳量子点应用于银离子检测中。7.根据权利要求6所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的应用，其特征在于，该应用的具体步骤为：(1)将氮硫共掺杂碳量子点分散在磷酸盐缓冲溶液中，采用荧光分光光度计测试分散液在343nm激发波长下的荧光光谱，记录435nm处的荧光强度F0；(2)向步骤(1)制备的氮硫共掺杂碳量子点分散液中加入Ag+水溶性无机盐，得到一系列不同银离子浓度的混合溶液，再次测试混合溶液在343nm激发波长下的荧光光谱，记录435nm处的荧光强度F；++(3)建立荧光强度变化lg(F0/F)与银离子浓度[Ag]之间的线性关系，得到Ag离子浓度的标准曲线及线性方程。8.根据权利要求7所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的应用，其特征在于，所述氮硫共掺杂碳量子点的浓度为5‑20μg/mL，所述的磷酸盐缓冲溶液的浓度为0.005‑0.02M，pH＝6.0‑11.0。9.根据权利要求7所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的应用，其特征在于，所述混合溶液中银离子浓度为0‑800μM。10.根据权利要求9所述的一种氮硫共掺杂碳量子点的应用，其特征在于，所述混合溶液中银离子浓度为0.1‑700μM。2CN113773834A说明书1/6页一种氮硫共掺杂碳量子点及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及金属离子检测技术领域，具体涉及一种氮硫共掺杂碳量子点及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，各种重金属离子引起的污染已成为威胁人类健康和生态系统的世界性重大问题。银(Ag)作为一种贵金属，广泛应用于电子、摄影、制药等日常生活中，对人类有着重要的意义。因此，每年都有大量的银从工业废料释放到环境中。[0003]此外，纳米银的抗菌性能使其在医学领域得到了广泛的应用。然而，有很多研究报道，Ag+对氨基和巯基具有很强的亲和力，可以与人体中的氨基酸、核酸等物质结合形成有害的复合物，对人体健康造成严重危害。因此，银离子被列为最具毒性的重金属离子之一。[0004]对Ag+的选择性、灵敏检测对于环境和健康监测具有十分重要的意义。近年来重金属离子的检测方法有电感耦合等离子体质谱法、溶出伏安法、原子吸收光谱法等。虽然这些方法灵敏可靠，但也存在一些不足之处：(1)需要昂贵的大型仪器设备；(2)样品制备和处理过程较为复杂；(3)选择性