[发明专利]一种氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针的制备方法和应用。本发明以锌盐与L‑半胱氨酸为原料合成可氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针，该复合量子点荧光探针对铝离子表现出强烈荧光增强，能对浓度在1nM～200μM范围内的铝离子实现定量检测，对其他水体中可能存在的Ba²⁺、Ca²⁺、Cd²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Cr⁶⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺、Mg²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺、Pb²⁺表现出较好的抗干扰性。并且本发明通过硫化锌与氧化锌量子点的复合，极大提高了氧化锌量子点在水溶液中的溶解度与稳定性，实现了对水体中铝离子的快速检测。

技术领域

本发明涉及铝离子检测技术领域技术领域，更具体的说是涉及一种氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针的制备方法和应用。

背景技术

铝是地壳中含量最多的金属元素，是地球上储量最丰富的元素，其在地表主要以氧化物、硅酸盐或硫化物的形式存在。作为人体内的一种微量元素，铝的存在对人体基础代谢生命健康有着重要的意义。并且，由于具有延展性好、密度小、耐腐蚀等优点，铝被广泛应用在如制药、皮革生产加工和纸张加工(牛皮纸)工业、食品添加剂、化妆品颜料和其他家用产品等方面，铝合金也常常被用与建筑和施工，包装和运输等工程上。然而，正是由于铝及其铝合金的广泛应用，会导致水体中铝离子的存在，进而导致铝离子进入生态系统中。少量铝元素的存在对不会对生命健康造成威胁，但是过量铝元素在身体内堆积，铝离子与蛋白质结合，则会引发多种疾病，如如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症疾病和肌萎缩侧索硬化症。世界卫生组织(WHO)规定日常可摄入的铝元素为3～10mg，一周内机体可接受的最大量为7mg/kg。美国食品与药物管理局也规定主要药用中铝离子的含量不超过25μg/L。因此，对实现对铝离子的定量检测具有重要意义。

目前，研究者已设计出多种铝离子的检测方法，包括，如高效液相色谱-耦合质谱法、电感耦合等离子体-质谱法、原子荧光光谱法、原子吸收法、电化学法、光化学法和及色谱层析法等。这些方法虽然灵敏度较高，但同时存在仪器昂贵、操作复杂、检测耗时、样品前处理繁琐等问题。所以，基于量子点的重金属离子荧光检测具有高灵敏性与选择性，以及低成本检测可视化等优点，量子点荧光检测法受到了科研工作者的广泛关注。

但是，目前很多用于检测铝离子的荧光探针多以有机相合成为主，得到的是脂溶性的产品，需要在有机溶液中进行检测，如Kamaljot Kaur等人在氧化锌纳米颗粒表面连接席夫碱分子，在甲醇溶液中实现对铝离子的检测，这就导致其水溶性较差，极大的阻碍了其在检测水体中铝离子方面的应用。

同时，水体中含有大量其它金属离子，会对铝离子的检测产生干扰。

因此，如何提供一种检测灵明度高、水溶性强的量子点荧光探针是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于氧化锌/硫化锌复合量子点的铝离子荧光探针，此探针选择性好、稳定性好还可实现在水体中铝离子的快速检测。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针的制备方法，包括以下步骤：

1)氧化锌量子点粉末的制备

将锌盐和碱分别通过超声振荡溶解在醇中，得到锌盐与碱的醇溶液；随后在室温下将碱的醇溶液逐滴加入到锌盐的醇溶液中，持续搅拌2～4h，得到氧化锌量子点分散液粗品；随后用去离子水与乙醇离心洗涤氧化锌量子点分散液粗品，得到氧化锌量子点分散液；在40～60℃下进行干燥，得到氧化锌量子点粉末；

2)氧化锌/硫化锌复合量子点荧光探针的制备