[发明专利]一种气态单线态氧检测的碳点试纸的制备及应用

说明书

本发明公开了一种气态单线态氧检测的碳点试纸的制备及应用，属于分析检测领域。本发明将将碳源A、B和磷酸水热反应后，得到粗产物；纯化后即可得到碳点，其中，所述碳源A为含有氨基的芳烃化合物，所述碳源B为含有羟基的芳烃化合物，再将上述得到的碳点制成碳点溶液，再加入吸水纸，干燥后即可得到碳点试纸。本发明制得的碳点试纸能够通过试纸颜色变化的方法定性检测气态单线态氧的存在与否，有效解决了气态单线态氧的检测问题，携带方便，可以用于气态单线态氧的实时检测。

技术领域

本发明属于分析检测领域，具体涉及一种气态单线态氧检测的碳点试纸的制备及应用。

背景技术

单线态氧是处于激发态的分子氧，属于活性氧的一种。其化学性质活泼，相对于基态的氧分子更不稳定。单线态氧广泛存在于动植物的生理代谢，空气污染物的转化和有机物的降解反应中。由于单线态氧的寿命很短，反应活性高，单线态氧的检测成为了面临的重要挑战。目前，已经发展的检测方法主要有：电子顺磁共振法、分光光度法、化学发光法、色谱法和荧光光度法。虽然现存的检测方法具有很高的灵敏度，但是所用仪器昂贵，操作流程复杂，不能实时检测单线态氧。最近Michael等利用玫瑰红为光敏剂，搭建了产生气态单线态氧的装置，用于杀灭细菌、病毒，从而改善室内空气质量。Alexander Greer教授发展了激光耦合微光反应器，将酞菁玻璃敏化剂颗粒组装进去，使光敏化产生的单线态氧泡进含有可氧化化合物的水溶液中，来检测单线态氧的产生。这些报道都需要搭建复杂的装置，而且都是在水溶液中来测单线态氧的存在。由于单线态氧在水溶液中会减小其寿命，测到单线态氧的量有很大误差。目前，单线态氧仍然局限在水溶液中的荧光变化，来进行定量或定性检测，无法通过简便的试纸进行直观的测定。因此发展一种气态检测单线态氧的简便方法非常重要。

碳点作为一种极具发展前景的荧光纳米材料，具有良好的水溶性、优异的光稳定性、低毒、荧光发射可调和稳定等特性，近年来引起了广泛的研究兴趣。因此，碳点在发光器件、催化、生物成像和传感器等领域得到了广泛的研究。

发明内容

[技术问题]

现有单线态氧的测定所需仪器昂贵，操作流程复杂，不能实时检测单线态氧，且都是在水溶液中来测单线态氧的存在，测到单线态氧的量有很大误差。

[技术方案]

本发明基于上述现有技术的不足，提出了一种气态单线态氧检测的碳点、碳点试纸及其制备方法，用于实时检测气态单线态氧。

本发明的第一个目的是提供一种用于气态单线态氧检测的碳点的制备方法，将碳源A、B和磷酸水热反应后，得到粗产物；纯化后即可得到碳点，其中，所述碳源A为含有氨基的芳烃化合物，所述碳源B为含有羟基的芳烃化合物。

在本发明的一种实施方式中，所述碳源A包括：苯胺、邻苯二胺、对苯二胺、间苯二胺、均苯三胺中的一种或几种；所述碳源B包括：苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、间苯二酚、邻苯三酚、均苯三酚中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述碳源A的浓度为0.1-3.0mol/L，碳源B的浓度为0.025-3.0mol/L。

在本发明的一种实施方式中，所述磷酸的浓度为0.1-1mol/L。

在本发明的一种实施方式中，所述水热反应的温度为140-220℃。

在本发明的一种实施方式中，所述水热反应的时间为4-8h。

本发明的第二个目的是提供上述制备方法制备得到的用于气态单线态氧检测的碳点。

本发明的第三个目的是提供一种气态单线态氧检测的碳点试纸的制备方法，所述方法为：将上述得到的碳点制成碳点溶液，再加入吸水纸，干燥后即可得到碳点试纸。

本发明的第四个目的是提供一种上述制备方法制备得到的气态单线态氧检测的碳点试纸。