[发明专利]一种石墨烯量子点传感器及其在检测三硝基苯酚方面的应用

摘要

一种石墨烯量子点传感器及其在检测三硝基苯酚方面的应用，属于分析化学领域。本传感器的制备方法首先将柠檬酸与氨水混合，在密闭的微波消解装置内加热制备氮元素掺杂的石墨烯量子点。将石墨烯量子点和羧甲基壳聚糖溶液混合，再将石英薄板浸入到石墨烯量子点和羧甲基壳聚糖溶液中，通过静电力形成具有强荧光信号的薄板。在薄板表面吸附肌酐分子用以识别三硝基苯酚。当薄板接触到三硝基苯酚时，荧光信号会显著的下降。本方法构筑的石墨烯量子点荧光薄板化学传感器具有良好的光化学稳定性，对爆炸物三硝基苯酚具有明显的选择识别能力，可实现对痕量的三硝基苯酚(检出限为0.1μg/L)的检测，在安全检测、环保监察等方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种石墨烯量子点传感器，其由如下步骤制备得到：(1)氮元素掺杂的石墨烯量子点的微波合成：将1～2g柠檬酸与0.01～1mL氨水混合，微波加热至160℃～210℃，加热时间0.5～2h，得到氮元素掺杂的石墨烯量子点；将得到的石墨烯量子点以体积比为1：20～50的比例倒入蒸馏水中，加入质量分数为30～40％的氢氧化钠溶液，调节溶液的pH值到6～8；然后转移到30～50KD的透析袋中，在室温下振荡透析20～24h，再分别以蒸馏水和无水乙醇洗涤产物，最后将得到的纯化石墨烯量子点在真空、60～80℃条件下干燥4～6h；(2)石墨烯量子点荧光薄板化学传感器的制备：将1～10mg步骤(1)制得的石墨烯量子点和5～10mL、浓度为5～50mg/mL的羧甲基壳聚糖溶液在20～30℃条件下混合5～60min，得到分散均匀的溶液；将石英薄板在硫酸‑双氧水混合液中，100℃下煮沸20～30min，完成硅烷基活化；再将石英薄板浸入到石墨烯量子点和羧甲基壳聚糖混合溶液中3～30min，得到具有强荧光信号的石墨烯量子点荧光薄板；将石墨烯量子点荧光薄板浸入到pH＝6～9、浓度为0.1～5mmol/L的肌酐溶液中10～60min，在石墨烯量子点荧光薄板表面形成肌酐分子功能层，再以蒸馏水冲洗2～3次后通入高纯氮气20～30min吹干，从而得到石墨烯量子点荧光薄板化学传感器。