[发明专利]一种金属掺杂的碳量子点的应用

说明书

本发明提供了一种金属掺杂的碳量子点的应用，属于量子点技术领域，用于清除活性氧；所述活性氧为超氧负离子、过氧化氢或羟基自由基。本发明选用EDTA过渡金属盐为原料，通过简单一步热解法，制备了金属掺杂碳点，通过抑制有机染料氮蓝四唑(NBT)的还原显色反应以及过氧化氢分解测试，探究碳点清除活性氧的能力，结果表明，金属掺杂的碳量子点价格低廉，却具有良好的清除活性氧的能力，当原料中质量比1:1掺杂的EDTA铜钠盐与EDTA锌钠盐得到的不饱和双金属掺杂的碳量子点CuZn‑CDs在温和条件下对于染料NBT还原抑制率能够达到61.4％，并且对过氧化氢分解率达到95.4％，具有优异的超氧化物歧化酶/过氧化氢酶活性。

技术领域

本发明涉及量子点技术领域，具体涉及一种金属掺杂的碳量子点的应用。

背景技术

碳量子点是2004年首次被发现的一种新型荧光碳材料，颗粒的尺寸小于10nm，是一种水溶性好，毒性低，生物相容性好，且具有可见光响应范围广等特点，其类石墨烯结构，有利于电子转移传输。金属掺杂可以增强碳点可见光响应的能力和电子的传输效率。将不饱和过渡双金属同时与碳量子点结合，通过不饱和金属变价、双金属的协同作用，可以更加显著的增强光响应能力和电子传输效率，同时具有高度石墨化的碳量子点，也有利于增强光响应能力和电子传输效率，进而扩展其在光催化氧化反应中的应用。已报导的碳量子点复合材料，通常应用在生物成像、光电子学、催化和传感领域。

发明内容

针对上述现有技术背景，本发明提供了一种金属掺杂碳量子点新的应用，将其用于清除活性氧。

本发明采用以下的技术方案：

一种金属掺杂碳量子点的应用，用于清除活性氧。

优选地，所述活性氧为超氧负离子、过氧化氢或羟基自由基。

优选地，所述金属掺杂碳量子点为单金属掺杂碳量子点。

优选地，所述单金属掺杂碳量子点为M-CDs，其中M为Zn、Cu、Mn、Fe、Co或Ni。

优选地，所述金属掺杂碳量子点为不饱和双金属掺杂碳量子点。

优选地，所述不饱和双金属掺杂碳量子点为M₁M₂-CDs，其中M₁和M₂选自Zn、Cu、Mn、Fe、Co或Ni，M₁和M₂为非同种金属元素。

优选地，所述不饱和双金属掺杂碳量子点M₁M₂-CDs为CuZn-CDs。

优选地，所述不饱和双金属掺杂碳量子点以两种不同的乙二胺四乙酸二钠过渡金属盐为前驱体，经过热解反应、浓缩透析、烘干制得。

优选地，所述不饱和双金属掺杂碳量子点M₁M₂-CDs的制备采用如下步骤：

(1)将乙二胺四乙酸M₁钠盐和乙二胺四乙酸M₂钠盐混合后，在无氧条件下，升温至300-400℃，恒温反应1-5h，然后自然降温；

(2)将步骤(1)反应后的物料溶于水中，分散均匀，然后抽滤，去除粒径大于0.22μm的物质；

(3)将步骤(2)得到的溶液浓缩后透析，去除小分子杂质，然后将透析后的溶液蒸干得到M₁M₂-CDs固体。

优选地，步骤(1)中乙二胺四乙酸M₁钠盐为乙二胺四乙酸铜钠盐，乙二胺四乙酸M₂钠盐为乙二胺四乙酸锌钠盐。

优选地，乙二胺四乙酸铜钠盐和乙二胺四乙酸锌钠盐的质量比为1:1。