[发明专利]一种双峰荧光碳点及其制备方法和应用

说明书

本发明属于荧光检测相关技术领域，其公开了一种双峰荧光碳点及其制备方法和应用，该方法包括：S1：将对甲苯磺酸钠、硫代硫酸钠或谷胱甘肽中的一种或几种混合物溶解于去离子水中获得溶液；S2：以所述溶液为电解质，并以石墨基材料为工作电极进行电解；S3：对电解后的溶液进行过滤透析获得双峰荧光碳点的水溶液；S4：对所述双峰荧光碳点的水溶液进行冷冻干燥获得双峰荧光碳点。本申请提供了一种具有两个波长发射峰的荧光材料，进而通过检测两个波长发射峰实现对待测物质的准确检测。

技术领域

本发明属于荧光检测相关技术领域，更具体地，涉及一种双峰荧光碳点及其制备方法和应用。

背景技术

硫化物是环境和食品工业中的一种常见污染物，对呼吸系统具有麻痹作用，对皮肤具有刺激作用。酸性条件下，S^2-被质子化产生HS^-和H₂S，高浓度H₂S会威胁到人类健康。同时，部分硫化物易溶于水，且在水中相对稳定，被污染的水源会对无脊椎动物、浮游植物、海藻良性细菌、两栖动物、鱼类及人类具有潜在危害。因此，快速灵敏检测S^2-在食品安全、水质分析和医疗诊断中具有非常重要的意义。铜是存在于自然界和人类活动中的一种重要的金属元素。Cu²⁺被发现存在于许多蛋白质中，并且可以作为多种金属酶的催化辅因子。Cu²⁺在生物体中的许多功能中起到重要作用，如参与电子转移、氧气的代谢及转运以及通过血浆铜蓝蛋白参与Fe的代谢等。Cu²⁺的失衡会引发一系列的疾病，缺乏Cu²⁺会导致神经系统恶化并阻碍其正常发展，而Cu²⁺过多则可能导致威尔逊氏病、阿兹海默氏病等。此外，Cu²⁺在饮食中也很常见，同时由于铜管道的大量使用，在水中也可以发现一定量的Cu²⁺。因此，开发出能够快速灵敏检测S^2-和Cu²⁺的荧光材料具有重要的应用价值。

碳点是一种尺寸在10nm以下的新兴荧光碳纳米材料，自2004年被首次报道以来，碳点由于其独特的荧光性质、良好的生物相同性、纳米尺寸、高比表面积、优异的溶解性等优点，在生物成像、分析传感、肿瘤治疗、药物传递、能量存储与转化领域引起了极大关注。但现有的碳点检测效果容易受到激光功率波动、光程变化、局部微环境变化、探针浓度变化等因素的干扰，检测准确度不高，对检测条件要求苛刻。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种双峰荧光碳点及其制备方法和应用，提供了一种具有两个波长发射峰的荧光材料，进而通过检测两个波长发射峰实现对待测物质的准确检测。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种双峰荧光碳点的制备方法，所述制备方法包括：S1：将对甲苯磺酸钠、硫代硫酸钠或谷胱甘肽中的一种或几种混合物溶解于去离子水中获得溶液；S2：以所述溶液为电解质，并以石墨基材料为工作电极进行电解；S3：对电解后的溶液进行过滤透析获得双峰荧光碳点的水溶液；S4：对所述双峰荧光碳点的水溶液进行冷冻干燥获得双峰荧光碳点。

优选地，步骤S1中所述溶液中溶质的浓度为0.1～3mol/L。

优选地，步骤S2中电解电压为5～30V，电解时间为2～8h。

优选地，步骤S3中对电解后的溶液进行过滤透析具体为：首先采用0.22～0.45μm的微孔滤膜进行抽滤去除不溶物，而后通过1000～3500Da的透析袋进行透析。

优选地，步骤S4中冷冻干燥温度为-55～-65℃，真空度为3～5Pa，冷冻干燥时间为24～72h。

按照本发明的另一个方面，提供了一种上述双峰荧光碳点的制备方法制备的双峰荧光碳点。

按照本发明的再一个方面，提供了一种上述双峰荧光碳点的应用，用于比率式荧光检测S^2-或/和Cu²⁺。