[发明专利]一种基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法

说明书

本发明公开了一种基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法，包括如下步骤：(1)制备铜离子检测传感器，包括LED灯珠和传感器溶液，所述传感器溶液包括柠檬酸缓冲溶液、氨基修饰碳量子点溶液和1,2‑二氨基苯溶液；(2)在所述铜离子检测传感器中加入铜离子标准溶液反应，LED灯珠照射，进行铜离子浓度—紫外吸收光谱强度标准曲线的测定；(3)在所述铜离子检测传感器中加入待测溶液反应，LED灯珠照射，进行紫外吸收光谱强度的测定；(4)比对步骤(2)得到的标准曲线，确定步骤(3)中待测溶液中的铜离子浓度。本发明构建了一种基于量子点光催化活性的新型无标记的纳米传感器，实现了铜离子的比色检测。

技术领域

本发明涉及化学物质检测领域，特别是涉及一种基于碳量子点光催化活性的新型无标记的铜离子纳米比色检测方法。

背景技术

铜离子是人体必须的微量元素，缺乏铜离子会导致人体内酶活性降低，但过量摄入铜离子会导致人体产生过量自由基，从而引发代谢混乱，加速衰老等疾病。同时，作为常见的重金属，铜离子广泛运用于工农业中，是城市污水中常见的危害性金属之一。我国生活饮用水卫生标准GB 5749-2006中规定铜离子的限值为1mg/L，美国环保署规定饮用水中铜离子的浓度为1.3mg/L，过量铜离子对河流、湖泊及海洋的水资源具有潜在的毒害作用，因此，研发操作简单、灵敏度高、便携的铜离子传感器具有重要意义。迄今为止，研究者已建立了一些针对铜离子的检测方法，如高效液相色谱法(HPLC)、冷原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、电化学法等，这些方法虽成功检测了铜离子，但都存在样品前处理繁琐、检测机理复杂、灵敏度低、检测限高等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法，所述方法结合氮掺杂碳量子点(N-doped C-dots)与1,2-二氨基苯(OPD)构建了一种基于量子点光催化活性的新型无标记的纳米传感器，实现了铜离子的比色检测。

量子点(Quantum dots)是一种纳米级别的半导体。自20世纪90年代以来，由于量子点具有荧光量子产率高、光化学稳定性好等特性被广泛运用于光电器件、生物检测、环境监测及化学分析等领域，是一种极具发展潜力的荧光探针。传统的过渡元素量子点大多具有制备复杂、易光氧化、易致癌等缺点而使其应用受到限制。而2004年首次发现的碳量子点(C-dots)作为一种新型的碳纳米材料，弥补了传统量子点的缺点，具有荧光强度高、毒性低、光稳定性好、制备成本低等多种优点，有望运用于光传感分析检测领域。

本发明利用氮掺杂碳量子点(N-doped C-dots)的光催化活性构建了一种新型无标记的纳米传感器，实现了铜离子的比色检测,具有高选择性、低检测限等特点。

一种基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法，包括：

(1)制备铜离子检测传感器，包括LED灯珠和传感器溶液，所述传感器溶液包括柠檬酸缓冲溶液、氨基修饰碳量子点溶液和1,2-二氨基苯溶液；

(2)在所述铜离子检测传感器中分别加入不同浓度的铜离子标准溶液反应，并采用所述LED灯珠照射，之后对所述铜离子标准溶液进行铜离子浓度—紫外吸收光谱强度标准曲线的测定；

(3)在所述铜离子检测传感器中加入待测溶液反应，并采用所述LED灯珠照射，之后对所述待测溶液进行紫外吸收光谱强度的测定；

(4)比对步骤(2)得到的标准曲线，确定步骤(3)中待测溶液中的铜离子浓度。

本发明所述的基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法，其中，步骤(1)中所述柠檬酸缓冲溶液的pH值为4.5-5，体积为425μL。

本发明所述的基于碳量子点光催化活性的铜离子纳米比色检测方法，其中，步骤(1)中所述氨基修饰碳量子点溶液的浓度为0.3-0.6mg/mL，体积为25μL。