[发明专利]用于检测汞离子的碳量子点及其合成方法、汞离子检测试剂盒及其应用

权利要求书

1.一种用于检测汞离子的碳量子点，其特征在于，所述碳量子点的激发波长为325nm～425nm，能够发射波长为400～550nm的蓝色荧光。

2.如权利要求1所述的用于检测汞离子的碳量子点的合成方法，其特征在于，将柠檬酸、尿素和L-半胱氨酸溶于水中，采用水热法进行反应后即可得到该碳量子点。

3.根据权利要求2所述的用于检测汞离子的碳量子点的合成方法，其特征在于，所述柠檬酸、尿素和L-半胱氨酸三种物质的摩尔比为(2.0～10.0):(10.0～40.0):(0.5～1.5)；

采用水热法的反应温度为150～200℃，反应时间为2～4h，反应后经离心、过滤处理。

4.一种汞离子检测试剂盒，其特征在于，所述检测试剂盒包括如权利要求1所述的碳量子点。

5.根据权利要求4所述的汞离子检测试剂盒，其特征在于，所述试剂盒中还包括缓冲液，所述缓冲液为邻苯二甲酸氢钾缓冲液或酒石酸氢钾等酸性缓冲液中的一种，所述缓冲液与碳量子点溶液的体积比为20:1～1:1。

6.一种如权利要求1所述的碳量子点或权利要求4-5任一所述的汞离子检测试剂盒在检测溶液中汞离子的应用。

7.根据权利要求6所述的在检测溶液中汞离子的应用，其特征在于，检测汞离子的方法包括以下步骤：

S1、取碳量子点溶液、缓冲液和不同浓度的汞离子标准溶液，混合后室温静置；

S2、利用分子荧光分光光度计，在激发波长为365nm处测定其在450nm处的荧光强度F，记录不同溶度汞离子的荧光强度F与空白溶液的荧光强度F₀之间的比值，得出F/F₀与汞离子标准溶液浓度之间的线性关系，得到标准曲线；

S3、将待测汞离子溶液、碳量子点溶液和缓冲液混合后静置，利用分子荧光分光光度计，在激发波长为365nm处测定其在450nm处的荧光强度F₁，利用步骤S2中得到的标准曲线计算得到待测汞离子溶液的溶度。

8.根据权利要求7所述的在检测溶液中汞离子的应用，其特征在于，步骤S1中的碳量子点溶液为合成液稀释50～150倍后的溶液，检测方法对汞离子的检出浓度低至0.39μM。

9.根据权利要求6所述的在检测溶液中汞离子的应用，其特征在于，便携式检测汞离子的方法包括以下步骤：

(1)将碳量子点溶液和缓冲液于容器内混合均匀，将棉质纤维纸浸入溶液中，充分吸收后取出于室温干燥，并放入荧光酶标板底部；

(2)取不同浓度的汞离子标准液和缓冲液混合均匀，加入到步骤(1)中的荧光酶标板中避光保存0.25-1.5h，将手提式紫外灯置于与荧光酶标板呈45度角的方向，照射荧光酶标板，并通过智能手机在荧光酶标板正上方拍照，获取彩色荧光照片；

(3)通过ImageJ软件将彩色荧光照片拆分为蓝色、绿色和红色三个通道的照片，根据蓝色通道的变化率B/B₀，得出B/B₀与汞离子标准溶液浓度之间的线性关系，得到标准曲线；

(4)取待检测汞离子溶液，利用步骤(2)和(3)的方法，得到蓝色通道的变化率B₁，利用步骤(3)中得到的标准曲线计算得到待测汞离子溶液的溶度。

10.根据权利要求9所述的在检测溶液中汞离子的应用，其特征在于，便携式检测汞离子的方法对汞离子的检出浓度低至0.78μM。