[发明专利]一种碳点的合成及水体中铜离子检测方法

权利要求书

1.一种碳点的合成方法，其特征是：包括以下步骤：

S1、合成原材料的选择及预处理，采集的新鲜茶叶作为合成原材料，去弃新鲜茶叶表面杂质，并将新鲜茶叶放于自然环境中风干，然后采用碾钵将干燥的新鲜茶叶碾至粉末状，得茶叶粉末，并将茶叶粉末放入干燥器中保存待用；

S2、碳点的合成，取茶叶粉末0.3g和3.7mL蒸馏水放入有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，旋紧水热反应釜的盖子，并将其放置于烘箱内加热至200℃进行合成反应，待水热反应釜中的合成反应2h后，取出水热反应釜冷却至室温，然后再将水热反应釜放回烘箱内，并加热至200℃进行合成反应，待水热反应釜中的合成反应8h后，取出水热反应釜中的反应液，将其溶于10mL乙酸中进行定容，得荧光碳点储备液。

2.如权利要求1所述的一种碳点的合成方法，其特征是：步骤S2中的乙酸的浓度为0.1mol.L-1。

3.如权利要求1所述的一种碳点的合成方法，其特征是：步骤S2还包括对碳点的合成的条件进行优化，分别根据茶叶粉末加入量与蒸馏水的固液比、合成时间、合成温度对碳点荧光强度的影响进行优化，具体包括以下步骤：

1)根据茶叶粉末加入量与蒸馏水的固液比进行优化，分别取五份0.3g茶叶粉末，分别加入3.0mL、3.4mL、3.7mL、4.2mL、4.6mL蒸馏水，并依次放入有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，旋紧水热反应釜的盖子后放于烘箱内加热至200℃进行合成反应，待合成反应2h后取出水热反应釜冷却至室温，再将水热反应釜放回烘箱内加热至200℃，待反应8h后取出反应液溶于10mL的0.1mol.L-1的乙酸中进行定容；

2)根据合成温度对合成碳点的影响方面进行优化，分别取五份茶叶粉末0.3g和蒸馏水，将其依次放入有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，旋紧水热反应釜的盖子后放于烘箱内，并分别采用160℃、170℃、180℃、190℃、200℃的温度进行合成反应，待合成反应2h后取出水热反应釜冷却至室温，再将水热反应釜放回烘箱内加热到200℃，带反应8h后取出反应液，并将其分别溶于10mL的0.1mol.L-1的乙酸中进行定容；

3)根据合成时间对合成碳点的影响方面进行优化，分别取五份茶叶粉末和蒸馏水，每份茶叶粉末0.3g，将茶叶粉末和蒸馏水依次分别放入有聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中，旋紧水热反应釜盖子后将水热反应釜放在烘箱内加热至200℃进行合成反应，待合成反应2h后取出水热反应釜冷却至室温，再将水热反应釜放回烘箱内加热至200℃，分别反应6h、7h、8h、9h、10h后取出反应液溶于10mL的0.1mol.L-1的乙酸中进行定容。

4.基于权利要求1至3任意一项所述的一种碳点的合成方法的水体中铜离子检测方法，其特征是：具体包括以下步骤：

A、取荧光碳点储备液进行稀释，得稀释的荧光碳点储备液，然后取1mL稀释的荧光碳点储备液和含Cu²⁺的待检测溶液1mL置于10mL比色管中，然后采用NaAc-HAc缓冲溶液将比色管中的溶液定容至5mL，待比色管中溶液在室温下反应；

B、待比色管中溶液在室温下反应后，采用漩涡混合器将比色管中溶液混匀，并测定比色管中溶液的荧光强度；

C、根据步骤B中测定比色管中溶液的荧光强度的测定，通过Stern-Volmer方程描述荧光猝灭率与铜离子的关系，方程表达为：

F0/F＝K[Q]+C，

其中，F0和F分别为加入淬灭剂前后的荧光物质的荧光强度，K为配合物的形成常数，[Q]为猝灭剂的摩尔浓度，根据Cu²⁺浓度与荧光碳点的荧光强度的线性回归关系，计算出Cu²⁺的浓度，实现水体中Cu²⁺的检测。

5.如权利要求4所述的水体中铜离子检测方法，其特征是：步骤A中NaAc-HAc缓冲溶液的PH值为7。

6.如权利要求4所述的水体中铜离子检测方法，其特征是：步骤A中比色管中稀释的荧光碳点储备液与含Cu²⁺的待检测溶液在室温下反应的时间为30min。