[发明专利]碳量子点及其应用

说明书

本发明公开了一种碳量子点及其应用点，该碳量子点通过以下方法制备得到：1)将邻苯二胺、L‑半胱氨酸溶于超纯水中，再加入乙二胺，超声搅拌至溶液澄清；2)将步骤1)得到的溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热条件下反应；3)反应结束后，冷却至室温，将溶液离心，离心液再用水相滤膜过滤，得到的滤液用透析袋透析；4)收集透析袋内溶液，冷冻干燥，得到碳量子点。本发明提供了一种碳量子点，其具有制备简单、水溶性好、生物相容性好、无毒副作用等特点；该碳量子点能有效检测氯离子浓度，且检测方法操作简便、精确度高、成本低；进一步的，本发明的碳量子点还可用于银离子浓度检测以及作为绿色荧光染料应用于荧光成像。

技术领域

本发明涉及纳米材料领域，特别涉及一种碳量子点及其应用。

背景技术

氯离子(Cl-)是生活中最常见的阴离子之一，也是细胞外液中含量最多的阴离子，在调节细胞外液和维持渗透压中起着至关重要的作用；同时，氯离子还与保持体液的酸碱平衡密切相关。此外，氯离子还参与细胞增殖、调节、兴奋和免疫应答过程，可以稳定细胞膜中的膜电位。如果氯离子浓度失衡，将对人体造成严重疾病，如囊性纤维化，镰状细胞性贫血和不良的肌肉收缩等。因此，检测氯离子浓度(特别是体内的氯离子浓度)具有非常重要的意义。

目前已有的氯离子检测方法有离子选择电极法、离子色谱法、原子吸收法、比浊法、滴定法等。这些方法要么需要昂贵的仪器支持，要么检测准确度和精度不够。因此，开发新型的氯离子检测方法很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种碳量子点及其应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：提供一种碳量子点，其通过以下方法制备得到：

1)将邻苯二胺、L-半胱氨酸溶于超纯水中，再加入乙二胺，超声搅拌至溶液澄清；

2)将步骤1)得到的溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热条件下反应；

3)反应结束后，冷却至室温，将溶液离心，离心液再用水相滤膜过滤，得到的滤液用透析袋透析；

4)收集透析袋内溶液，冷冻干燥，得到碳量子点。

优选的是，该碳量子点通过以下方法制备得到：

1)称取500mg邻苯二胺和500mg L-半胱氨酸溶于30mL超纯水中，再加入200uL乙二胺，超声搅拌至溶液澄清；

2)将步骤1)得到的溶液转移至50mL的聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，加热至180℃下持续反应8小时；

3)反应结束后，冷却至室温，将溶液在10000转/分钟下离心，离心液再用0.22μm的水相滤膜过滤，得到的滤液用截断分子量为500Da的透析袋透析12小时；

4)收集透析袋内溶液，冷冻干燥，得到碳量子点。

本发明还提供一种如上所述的碳量子点的应用，其用于氯离子浓度的检测。

优选的是，该碳量子点用于氯离子浓度检测的方法包括以下步骤：

1)制定标准曲线：称取干燥的所述碳量子点，加入超纯水配制成浓度为C的碳量子点溶液，在溶液中加入硝酸银，使碳量子点的荧光强度降低；然后将得到的溶液等分为若干份，并按一定的浓度梯度分别加入不同浓度的氯离子，在400nm激发条件下，测试每份溶液在500nm处的荧光强度，将测得的荧光强度作为y轴，对应的氯离子浓度作为x轴，制作曲线图，拟合得到氯离子浓度与荧光强度关系的标准曲线；

2)对待测溶液的氯离子浓度进行检测：配制浓度为C的碳量子点溶液，向其中加入银离子，再向得到的碳量子点与银离子的共存溶液中加入待测溶液，在荧光光谱仪下，检测得到的混合溶液在400nm激发下500nm位置处的荧光强度，对照标准曲线，计算得到待测溶液的氯离子浓度。