[发明专利]一种基于智能手机可检测Hg2+

说明书

本发明公开了一种基于智能手机可检测Hg²⁺的荧光碳点及试纸，它是以邻苯二胺为前驱体的荧光碳量子点，以其作为荧光探针，用于检测水溶液重金属离子汞。这种碳点荧光探针通过简单的一次性绿色合成路线所制备，具有低成本易合成的特点。检测过程中荧光碳点对Hg²⁺产生淬灭反应，可快速实现检测，还可以制成便携的荧光试纸，通过手机的颜色识别软件识别检测。该方法操作简单、方便携带、实时迅速的检测汞离子的方法。

技术领域

本发明属于纳米合成与检测技术领域，具体涉及一种荧光碳量子点的制备及其作为一种荧光检测探针灵敏地识别水溶液中的重金属离子的应用。

背景技术

重金属污染，已成为世界范围内的严重问题。即使暴露在极低浓度的这些重金属中，也会威胁人类健康并导致各种疾病。更严重的是，这些重金属元素难以被生物降解，会逐渐在环境和生物体中积累，通过食物链富集到高等生物体内，最终成千百倍的富集进入人体，危害人类健康。汞是一种剧毒的重金属元素，存在于地球的各个角落，对环境和人类的生命构成严重的威胁。汞化合物一般以无机、有机等形式存在，Hg²⁺是汞最稳定的无机形式之一。长期接触不同来源的汞化合物（如水、食物、土壤和空气）会对皮肤、心血管、肺、泌尿、胃肠和神经系统产生不同程度的影响，引起一些如震颤、情绪变化、失眠、虚弱、肌肉萎缩、抽搐、头痛、感觉障碍、神经反应变化和认知功能测试中的表现缺陷等症状［Kim, K.H.; Kabir, E.; Jahan, S. A. A Review on the Distribution of Hg in theEnvironment and Its Human Health Impacts. J. Hazard. Mater. 2016, 306, 376–385.］。因此，实现环境中的汞离子的实时检测以及原位快速检测，并且达到较高的灵敏度具有十分重要的意义。

目前对于汞离子的检测有许多方法，如电感耦合等离子体质谱法、原子吸收光谱法、高效液相色谱法等。这些方法对于汞离子均有较好的检测结果，但对于想要实现实时原位快速的检测汞离子，这些方法都或多或少的存在一些问题，比如价格昂贵，耗时长，操作复杂且对操作人员有一定的技术要求，很难用于重金属离子的在线实时检测。荧光法具有检测方便、响应速度快、灵敏度高、能够在各种环境下进行原位监测等优点，在食品和生物样品检测中得到了广泛的研究和应用。碳量子点作为一种新型的热点材料，具有其优异的光学性能可作为荧光探针用于检测监督，且碳点荧光探针对于目标分子具有原位、实时、无损检测等优点[Shen, B.; Zhu, W.; Zhi, X.; Qian, Y. A Lysosome Targeting ProbeBased on Fluorescent Protein Chromophore for Selectively Detecting GSH andCys in Living Cells. Talanta. 2020, 208, 120461; A.T. Townsend, K.A. Miller,S. Mc, S. Aldous, J. Anal. At. Spectrom. 13 (1998) 1213–1219; V. Iyengar, J.Wolttlez, Clin. Chem. (Washington, D. C.), 34 (1988) 474-481.]。

发明内容

本发明的目的是提供一种能在水溶液中检测重金属汞离子的荧光检测探针。

本发明的另一目的是提供一种能检测水溶液中重金属汞离子的便携的荧光检测试纸，结合手机软件识别，实现原位快速检测。

本发明所述的汞离子荧光检测探针为邻苯二胺为前驱体的荧光碳量子点。

邻苯二胺为前驱体的荧光碳量子点通过荧光检测的方法，可检测出水溶液样品中含有的微量的二价汞离子。