[发明专利]一种黄色荧光碳量子点、和其制备方法及应用

权利要求书

1.一种黄色荧光碳量子点，其特征在于，

含有C，N，O三种元素，表面含有羟基、氨基及C＝C官能团，粒径为1-5nm、晶格为0.40nm，激发波长为320-450nm，发射波长范围：570-590nm；其制备方法，包括以下步骤：(1)称取质量比为5∶1至1∶5的邻苯二胺和木质素(脱碱)，溶于乙醇中，超声分散均匀，得到混合溶液；(2)将上述混合溶液转移至反应釜中，在150-200℃下反应6-10h。

2.一种黄色荧光碳量子点在检测水中不同有机溶剂含量的应用，其特征在于，包括：

(1)采用基于黄色荧光碳量子点的荧光物检测水中乙醇含量的方法，包括如下步骤：取10μL黄色荧光碳量子点溶于3mL乙醇中，在320-500nm激发波长下测其荧光强度，最大值对应的激发波长为其最大激发波长；取9组100μL黄色荧光碳量子点；再将每组加入3mL水溶液中，其中乙醇含量(体积分数)分别为0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，在最大激发波长下(380nm)，分别测定9个样品的荧光发射光谱变化图；根据9个样品的荧光发射光谱变化图中荧光强度/峰位的变化情况作出对应的相对荧光强度比值/峰位与乙醇含量的线性关系图，线性关系分为两段，相应的线性方程为：乙醇在水中的含量为0～40％时：Y₁＝-0.03162X+2.140，R₁²＝0.8421；乙醇在水中的含量为40～80％时：Y₂＝0.00866X+0.6423，R₂²＝0.9646；最低检测限为：2.71％；根据9个样品的荧光发射光谱中波长的变化情况作出对应的峰位位移与水中乙醇含量的线性关系图，相应的线性方程为：Y＝-0.3367X+566.02，R²＝0.919；发射颜色由黄色变为绿色；该公式中Y是相对荧光强度/峰位，X是水中乙醇含量，R²是线性拟合常数；(2)采用基于黄色荧光碳量子点的荧光物检测水中N，N-二甲基甲酰胺含量的方法，包括如下步骤：取10μL黄色荧光碳量子点溶于3mL N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在320-500nm激发波长下测其荧光强度，最大值对应的激发波长为其最大激发波长；取8组100μL黄色荧光碳量子点；再将每组加入3mL水溶液中，其中DMF含量(体积分数)分别为0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，在最大激发波长下(380nm)，分别测定8个样品的荧光发射光谱变化图；根据8个样品的荧光发射光谱变化图中荧光强度/峰位的变化情况作出对应的相对荧光强度比值/峰位与DMF含量的线性关系图，线性关系分为两段，相应的线性方程为：DMF在水中的含量为0～30％时：Y₁＝-0.01152X+1.340，R₁²＝0.986；DMF在水中的含量为30～70％时：Y₂＝0.01583X+0.498，R₂²＝0.9481；最低检测限为：1.48％；根据8个样品的荧光发射光谱中波长的变化情况作出对应的峰位位移与水中DMF含量的线性关系图，相应的线性方程为：Y＝-0.2283X+564.36，R²＝0.904；发射颜色由黄色变为绿色；该公式中Y是相对荧光强度/峰位，X是水中DMF的含量，R²是线性拟合常数；

(3)采用基于黄色荧光碳量子点的荧光物检测水中二甲基亚砜含量的方法，包括如下步骤：取10μL黄色荧光碳量子点溶于3mL二甲基亚砜(DMSO)中，在320-500nm激发波长下测其荧光强度，最大值对应的激发波长为其最大激发波长；取8组100μL黄色荧光碳量子点；再将每组加入3mL水溶液中，其中DMSO含量(体积分数)分别为0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，在最大激发波长下(380nm)，分别测定8个样品的荧光发射光谱变化图；根据8个样品的荧光发射光谱变化图中荧光强度/峰位的变化情况作出对应的相对荧光强度比值/峰位与DMSO含量的线性关系图，线性关系分为两段，相应的线性方程为：DMSO在水中的含量为0～30％时：Y₁＝-0.040X+2.117，R₁²＝0.918；DMSO在水中的含量为30～70％时：Y₂＝0.0091X+0.710，R₂²＝0.9791；最低检测限为：2.5％；根据8个样品的荧光发射光谱中波长的变化情况作出对应的峰位位移与水中DMSO含量的线性关系图，相应的线性方程为：Y＝-0.197X+566.9，R²＝0.9723；发射颜色由黄色变为绿色；该公式中Y是相对荧光强度/峰位，X是水中DMSO的含量，R²是线性拟合常数；(4)采用基于黄色荧光碳量子点的荧光物检测水中四氢呋喃含量的方法，包括如下步骤：取10μL黄色荧光碳量子点溶于3mL四氢呋喃(THF)中，在320-500nm激发波长下测其荧光强度，最大值对应的激发波长为其最大激发波长；取7组100μL黄色荧光碳量子点；再将每组加入3mL水溶液中，其中THF含量(体积分数)分别为0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，在最大激发波长下(380nm)，分别测定7个样品的荧光发射光谱变化图；根据7个样品的荧光发射光谱变化图中荧光强度/峰位的变化情况作出对应的相对荧光强度比值/峰位与THF含量的线性关系图，线性关系分为两段，相应的线性方程为：THF在水中的含量为0～30％时：Y₁＝-0.021X+1.438，R₁²＝0.861；THF在水中的含量为30～60％时：Y₂＝0.001X+0.961，R₂²＝0.978；最低检测限为：2.35％；该公式中Y是相对荧光强度，X是水中THF的含量，R²是线性拟合常数；(5)采用基于黄色荧光碳量子点的荧光物检测水中丙酮含量的方法，包括如下步骤：取10μL黄色荧光碳量子点溶于3mL丙酮中，在320-500nm激发波长下测其荧光强度，最大值对应的激发波长为其最大激发波长；取9组100μL黄色荧光碳量子点；再将每组加入3mL水溶液中，其中丙酮含量(体积分数)分别为0％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，在最大激发波长下(380nm)，分别测定9个样品的荧光发射光谱变化图；根据9个样品的荧光发射光谱变化图中荧光强度/峰位的变化情况作出对应的相对荧光强度比值/峰位与丙酮含量的线性关系图，线性关系分为两段，相应的线性方程为：丙酮在水中的含量为0～30％时：Y₁＝-0.0262X+1.758，R₁²＝0.938；丙酮在水中的含量为40～80％时：Y₂＝0.0105X+0.559，R₂²＝0.963；最低检测限为：2.22％；根据9个样品的荧光发射光谱中波长的变化情况作出对应的峰位位移与水中丙酮含量的线性关系图，相应的线性方程为：Y＝-0.258X+563.7，R²＝0.963；发射颜色由黄色变为绿色；该公式中Y是相对荧光强度/峰位，X是水中丙酮的含量，R²是线性拟合常数。