[发明专利]一种双发射荧光碳纳米粒子及其合成方法和应用

说明书

本公开提供了一种双发射荧光碳纳米粒子及其合成方法和应用，其合成方法为，以邻苯二胺和乙醇胺作为原料，采用溶剂热法制备获得双发射荧光碳纳米粒子。本公开制备的双发射荧光碳纳米粒子在单一波长激发下产生双发射荧光，采用双发射波长可以构建比例荧光检测体系以提高分析方法可靠性。

技术领域

本公开属于纳米材料技术领域，涉及一种双发射荧光碳纳米粒子及其合成方法和应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

硝基芳香族爆炸物具有威力巨大、破坏性强、成本较低等特点，在军事以及工程建设等方面的应用越来越广泛，更加贴近生活。但由于其强烈的环境污染性，以及近年来世界上恐怖袭击、刑事犯罪等危害公共安全的事件频繁发生，爆炸物的检测已是当前备受关注的安全与环境问题之一。在众多爆炸物中，2,4,6-三硝基甲苯(TNT)由于性质稳定、需特定装置引爆等优势而被最为广泛的应用。但如果TNT进入水体，经过光照或者在碱性环境条件下，会发生复杂的化学变化，进而形成“红水”或者“粉水”，导致严重的环境水污染。当爆炸物的残留物通过饮用水或者其它方式进入人或动物体内，不仅会导致贫血症、白内障、肝功能异常以及癌症等多种严重的疾病，还会极大提高白血病的发病几率。因此，以TNT为代表的爆炸物的检测就具有重要意义。

目前，TNT的常规检测方法主要有液相色谱法、质谱法、表面增强拉曼散射光谱法等。这些方法虽都能以较高的灵敏度对TNT进行检测，但是同时存在如需要复杂的仪器设备、成本高、处理繁琐、技术要求过高等缺点。因此，快速、成本低廉且操作简单的分析方法的开发就具有重要意义。荧光分析法具有响应速度快、灵敏度高等优势而特别适用于TNT的快速检测。近年来，基于荧光纳米材料的TNT检测得到了深入而广泛的研究，但现有荧光检测TNT的研究大多依赖半导体量子点、高分子聚合物等材料，容易造成环境二次污染。因此，新型环境友好型荧光纳米材料的设计合成就具有显著价值。

荧光碳纳米粒子是当今光学材料中最富有活力的研究对象之一，它不仅继承了传统半导体纳米粒子优良的光学性能，还弥补了金属纳米材料在细胞毒性、环境及生物危害性等方面的不足。碳纳米粒子还具有水溶性好、化学性质稳定和易于表面功能化的优势，在生物分析和环境分析等方面具有重要应用潜力。但是经过本公开发明人研究发现，目前荧光碳纳米粒子的合成方法大多只能得到单一发射波长的产物，单一发射波长对于检测构建比例荧光检测体系的分析方法可靠性较差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开的目的是提供一种双发射荧光碳纳米粒子及其合成方法和应用，本公开制备的双发射荧光碳纳米粒子在单一波长激发下产生双发射荧光，采用双发射波长可以构建比例荧光检测体系以提高分析方法可靠性。

为了实现上述目的，本公开的技术方案为：

一方面，一种双发射荧光碳纳米粒子的合成方法，以邻苯二胺和乙醇胺作为原料，采用溶剂热法制备获得双发射荧光碳纳米粒子。

本公开经过实验发现，当选择邻苯二胺和乙醇胺作为原料时，采用溶剂热法能够制备得到具有双发射的荧光碳纳米粒子。而当采用对苯二胺和乙醇胺作为原料或采用间苯二胺和乙醇胺作为原料时，采用溶剂热法能够制备只能得到具有单发射的荧光碳纳米粒子。

另一方面，一种双发射荧光碳纳米粒子，由上述合成方法制备获得。

第三方面，一种上述双发射荧光碳纳米粒子在检测TNT中的应用。

通过实验发现，本公开的双发射荧光碳纳米粒子能够与TNT进行特异性结合，从而对TNT进行检测，采用该双发射荧光碳纳米粒子对TNT的检测具有选择性高、灵敏度高等优点。

第四方面，一种检测TNT的荧光传感器，包括上述双发射荧光碳纳米粒子。