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氮硫掺杂型碳点的制备及其对汞离子的检测应用
氮硫掺杂型碳点的制备及其对汞离子的检测应用
摘要：碳点作为一种新型的荧光材料，具有较小的颗粒大小、良好的光稳定性和可调控的荧光性质，在生物成像、传感器等领域具有广泛应用前景。本文通过简单的溶剂热法制备了一种氮硫掺杂型碳点，并研究了其在汞离子检测中的应用。结果表明，所制备的碳点具有较高的荧光稳定性和较好的选择性对汞离子进行检测，为汞离子的高灵敏度检测提供了新的途径。
关键词：碳点，氮硫掺杂，溶剂热法，汞离子，检测
1.引言
汞离子是一种广泛存在于环境中的有毒重金属离子，其对人体健康和生态环境造成严重危害。因此，快速、灵敏地检测和监测汞离子成为当前研究的热点之一。碳点作为一种具有较小颗粒大小、良好荧光性质和可调控性的材料，被广泛应用于传感器领域。氮硫掺杂型碳点具备更好的荧光稳定性和选择性，因此在汞离子检测中具有潜在应用价值。
2.实验方法
2.1.氮硫掺杂型碳点制备
本实验采用溶剂热法制备氮硫掺杂型碳点。首先，将硫脲和硫酸铵溶解于混合溶剂中，然后加入葡萄糖，并在100℃下反应，最后通过离心和洗涤步骤得到氮硫掺杂型碳点。
2.2.汞离子检测实验
将制备得到的氮硫掺杂型碳点与不同浓度的汞离子溶液混合，并在一定波长下测量其荧光强度。研究不同汞离子浓度下荧光强度变化的关系，并计算出荧光强度与汞离子浓度之间的线性关系。
3.结果和讨论
3.1.氮硫掺杂型碳点制备
通过溶剂热法制备得到的氮硫掺杂型碳点具有较小的颗粒大小和较好的分散性。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）结果表明，碳点呈球形或椭圆形，平均粒径约为10nm。红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）表征结果表明，氮硫掺杂型碳点中存在氮和硫元素，且氮元素主要以氨基形式存在，硫元素以硫醇或硫醇酸酯的形式存在。
3.2.汞离子检测实验结果
在一定波长下，所制备的氮硫掺杂型碳点表现出荧光性质。当与不同浓度的汞离子溶液混合后，荧光强度随着汞离子浓度的增加而减弱。根据荧光强度与汞离子浓度的线性关系，可以计算出荧光强度与汞离子浓度之间的检测极限。实验结果表明，所制备的氮硫掺杂型碳点对汞离子具有较高的选择性和灵敏度，在低浓度下就能够进行快速、灵敏的检测。
4.结论
本研究通过溶剂热法制备了一种氮硫掺杂型碳点，并研究了其在汞离子检测中的应用。实验结果表明，所制备的碳点具有较高的荧光稳定性和选择性对汞离子进行检测，为汞离子的高灵敏度检测提供了新的途径。由于碳点具有较小的颗粒大小和良好的可调控性，这种氮硫掺杂型碳点在污染环境监测和生物成像等应用领域具有广阔的发展前景。
参考文献：
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