[发明专利]一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb2+的方法

说明书

本发明提供一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb²⁺的方法，包括以下步骤：(1)制备荧光碳点:以包含硼、氮的碳源为基础，采用水热法合成荧光碳点。(2)取多份探针溶液，并往其中加入不同含量的Pb²⁺，通过含有不同浓度的Pb²⁺的溶液的荧光强度的不同，建立检测线性关系。(3)往含有Pb²⁺的待测溶液中加入与标准溶液含量相同的探针溶液，测其荧光强度，从而得到待测溶液中Pb²⁺的含量。本发明中提供的荧光碳点探针具有生物毒性低，生物相容性好，性能稳定，价格便宜，合成条件简单等特点，并且将其用于检测Pb²⁺时，检测过程简单，能耗低，选择性高，灵敏度高等。

技术领域

本发明属于纳米材料领域，涉及一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb²⁺的方法。

背景技术

作为人体唯一不需要的微量元素，稳定而不可降解的污染物，铅的含量严格监控是十分必要的。研究表明，铅能使大脑中的活性蛋白变形失活，使相关功能紊乱或停止，甚至使脑死亡。铅积蓄在人体骨骼中，会对人体的血液系统、免疫系统、消化系统、神经系统等产生影响。因此，建立一种检测铅含量的方法十分迫切。目前，检测铅的方法主要有原子吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体质谱法 (ICP-MS)，电化学阻抗法，但这些方法存在耗时长，能耗大，及不经济等特点，而荧光光谱法作为一种低能耗，灵敏度高，选择性好的方法，近年来得到广泛关注。

碳点是一种分散性的、尺寸小于10nm的类球形荧光碳纳米颗粒，除具有传统量子点的优良光学性能外，它还具有良好的生物相容性、低毒性及廉价易得等特点，被广泛应用于生物标记、生物传感、生物检测、光电子器件、环境监测和催化等领域。硼、氮是元素周期表中与碳相邻的元素，与碳具有相似的原子半径。掺入硼氮后，可以有效的修饰碳点表面缺陷，改善其性能。目前，已经报道了许多含氮的碳点，很少能与Pb²⁺作用，但Pb²⁺却能使硼氮掺杂碳点的荧光强度大大增强，利用这个性质，可以发展一种检测Pb²⁺的方法。并且，目前鲜少有以碳点作为探针来检测Pb²⁺的工作，因此，以碳点为基础发展一种检测Pb²⁺的方法有一定的应用前景。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb²⁺的方法，其检测限较低，提升了探针对Pb²⁺的选择性，降低了背景的干扰。

本发明提供的技术方案：一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测 Pb²⁺的方法，包括以下步骤：

(1)制备荧光碳点:以含硼、氮和碳的化合物作为原料，含硼、氮和碳的化合物原料为氨基苯硼酸或者硼酸、尿素和葡萄糖的混合物，将其溶于超纯水中，再加入NaOH溶液；

(2)将所述步骤(1)中得到的混合溶液放入聚四氟乙烯的反应釜中，水热温度为120～200℃，加热时间为2～8h，利用水热法反应，再离心透析，制备得到荧光碳点探针溶液；

(3)标准工作溶液的配制：取不同体积的Pb²⁺原液，并分别往其中加入10μL所述步骤(2)得到的荧光碳点探针溶液，再用pH为4 的PBS缓冲溶液将其稀释至体积为2mL，形成一系列标准工作溶液；

(4)用荧光光度计在一定的激发波长下，所述荧光光度计测量Pb²⁺的激发波长为360nm，或激发波长为460nm，分别测出上述标准工作溶液的荧光强度，得到荧光光谱图，并以Pb²⁺浓度为横坐标，标准工作溶液的荧光强度为纵坐标作图，得到工作标准曲线；