[发明专利]一种基于金纳米花-量子点的超结构传感器及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及化学检测领域，具体地，涉及一种基于金纳米花-量子点的超结构传感器及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会的快速发展，环境以及健康问题已经越来越大地引起了人们的关注，对生活中污染物的检测也越来越引起人们的重视，尤其是一些微量及痕量污染物的检测尤为重要。三硝基甲苯，又名TNT，在它的生产以及运输过程中，很容易渗透到土壤以及地下水中，对环境造成极大的危害。它也可经皮、呼吸道、消化道侵入人体内，引起人的急慢性中毒，例如：肝脏病变、再生障碍性贫血和白内障等疾病，严重时可导致死亡。因此研究痕量TNT对环境的影响便显得尤为重要，尤其是水中痕量TNT的分析与检测至关重要。

目前，对于微量及痕量TNT的检测，已经发展出了很多的方法，例如：气相色谱法、液相色谱法及质谱联用技术、比色法、电化学法、荧光猝灭法、表面等离子共振光谱法等。但现有检测技术中仍然存在一些问题，例如：检测过程中存在一些TNT类似物的干扰、检测灵敏度较低等，同时设计荧光法的检测，大多是基于荧光的猝灭。因此，探索一种高灵敏度、高选择性检测TNT的方法，是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是为了能够提高TNT检测的灵敏度，同时使得TNT的检测中能够尽可能地避免TNT类似物对检测的干扰，从而提供一种基于金纳米花-量子点的超结构传感器及其制备方法和应用。

为了实现上述目的，本发明提供了基于金纳米花-量子点的超结构传感器的制备方法，其特征在于，该方法包括：

（1）将柠檬酸钠加入煮沸的第一氯金酸溶液，继续加热，至溶液颜色为酒红色后停止加热，得到混合物M1；

（2）将第二氯金酸溶液的pH值调节至10.8-12后得到溶液M2，然后将盐酸羟胺和混合物M1的混合液加入溶液M2中，至溶液颜色变为蓝绿色，得到金纳米花；

（3）用第一修饰剂对金纳米花表面进行修饰，得到表面修饰的金纳米花；

（4）将第二修饰剂与氯化镉溶液混合并调节pH值至10.8-12，然后向得到的混合溶液中通入氮气以去除其中的氧；

（5）向步骤（4）制备的溶液中加入碲源后加热回流，得到量子点；

（6）通过静电吸引作用将所述表面修饰的金纳米花与所述量子点混合并组装在一起。

本发明还提供了一种由上述制备方法制备的基于金纳米花-量子点的超结构传感器。

本发明还提供了一种上述基于金纳米花-量子点的超结构传感器在三硝基甲苯检测中的应用。

本发明通过利用三硝基甲苯和金纳米花上氨基的特异性反应，将吸附于金纳米花上的量子点从金纳米花上取代下来，从而利用其荧光光谱的变化实现对三硝基甲苯的定量检测。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的一种金纳米花的紫外吸收图；

图2是本发明提供的一种金纳米花的扫描电镜图；

图3是本发明提供的一种量子点包壳前后的紫外吸收图及荧光图对比曲线；

图4是本发明提供的一种量子点与金纳米花混合后的透射电镜图；

图5是本发明提供的一种量子点与金纳米花浓度关系的荧光变化图；

图6是实施例1与三硝基甲苯浓度关系的荧光变化图；

图7是实施例1测定的荧光强度与三硝基甲苯浓度之间的对应关系图；

图8是本发明中干扰物对检测结果的影响效果对比图；

图9是实施例2在自来水中的应用对比图；

图10是实施例3在湖水中的应用对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种基于金纳米花-量子点的超结构传感器的制备方法，其中，该方法包括：

（1）将柠檬酸钠加入煮沸的第一氯金酸溶液，继续加热，至溶液颜色为酒红色后停止加热，得到混合物M1；

（2）将第二氯金酸溶液的pH值调节至10.8-12后得到溶液M2，然后将盐酸羟胺和混合物M1的混合液加入溶液M2中，至溶液颜色变为蓝绿色，得到金纳米花；