一種用于三價(jià)金離子檢測(cè)的新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于三價(jià)金離子檢測(cè)的新方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金為貴金屬，廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)中的催化、選擇性氧化、納米診斷和檢測(cè)等，在 水體中主要以Au(III)的形態(tài)存在。元素金表現(xiàn)為惰性，但是金鹽能夠與酶及DNA發(fā)生強(qiáng) 相互作用，對(duì)人體有潛在毒性，可對(duì)肝臟、腎臟以及外圍神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生損害，因此，構(gòu)建三價(jià) 金離子的高選擇性及高靈敏度的檢測(cè)方法非常重要。目前用于三價(jià)金離子檢測(cè)的方法主要 是基于有機(jī)分子熒光探針，但是這些探針合成過(guò)程繁瑣、選擇性不高，并且大部分需要在有 機(jī)相或者半水相中進(jìn)行等，限制了它們?cè)谌齼r(jià)金離子檢測(cè)中的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了用于三價(jià)金離子檢測(cè)的石墨烯量子點(diǎn)，其 制備方法包括如下步驟：將檸檬酸和L-半胱氨酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，再加入去離子水混合均勻 后，加熱到200°C反應(yīng)；冷卻至室溫后，用去離子水調(diào)節(jié)為所需濃度的使用液，常溫儲(chǔ)存，即 得到所述石墨稀量子點(diǎn)L-GQDs。
[0004] 具體的，檸檬酸和L-半胱氨酸的質(zhì)量比為6.7 : 1到20 : 1。
[0005] 具體的，反應(yīng)時(shí)間為4h到12h。
[0006] 優(yōu)選的，反應(yīng)時(shí)間為8h。
[0007] 本發(fā)明還提供了采用所述石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行三價(jià)金離子檢測(cè)的方法，包括如下步 驟：
[0008]a、繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：石墨烯量子點(diǎn)溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入 三價(jià)金離子標(biāo)準(zhǔn)溶液后在440nm處測(cè)定熒光；以三價(jià)金離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)熒光強(qiáng)度 (FfF) /匕為縱坐標(biāo)，得到三價(jià)金離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線；
[0009] b、樣品檢測(cè)：石墨烯量子點(diǎn)溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入待測(cè) 樣品，440nm處熒光測(cè)定，然后與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，即得到待測(cè)樣品中三價(jià)金離子濃度。
[0010] 具體的，步驟a的操作如下：將100yL的石墨烯量子點(diǎn)溶液和500yLPH5. 00. 2M 檸檬酸-0. 1M磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三價(jià)金離子標(biāo)準(zhǔn)溶液后定容至10mL，進(jìn)行熒 光測(cè)定，隨著三價(jià)金離子濃度增大，440nm處的熒光強(qiáng)度逐漸減弱；以三價(jià)金離子濃度為橫 坐標(biāo)，相對(duì)熒光強(qiáng)度（FfF)/匕為縱坐標(biāo)，得到三價(jià)金離子濃度的工作曲線，在0-50yM范圍 內(nèi)，線性回歸方程為：(FQ-F)/FQ= 0. 0164C+0. 0187,C為三價(jià)金離子濃度，單位為yM。
[0011] 具體的，步驟b的操作如下：將100yL的石墨烯量子點(diǎn)溶液和500yLpH5. 00. 2M 檸檬酸1M磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入VmL適量水樣后定容至10mL，進(jìn)行熒光測(cè)定， 將測(cè)得的熒光強(qiáng)度代入步驟a的線性回歸方程，得到濃度C，即可求出待測(cè)樣品中三價(jià)金離 子的濃度C樣品=CX10/V，單位yM。
[0012] 本發(fā)明還提供了所述石墨烯量子點(diǎn)在檢測(cè)三價(jià)金屬離子中的用途。
[0013] 本發(fā)明是利用水熱法一步合成石墨烯量子點(diǎn)，所使用的碳源是檸檬酸，而L-半胱 氨酸是功能化試劑，石墨烯量子點(diǎn)是在檸檬酸的熱解過(guò)程中形成的。石墨烯量子點(diǎn)中含有 大量親水基團(tuán)，如羥基及羧基，而L-半胱氨酸中含有羧基及胺基，因此，通過(guò)分子間氫鍵作 用可實(shí)現(xiàn)L-半胱氨酸對(duì)石墨烯量子點(diǎn)的功能化。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明探針材料采用石墨烯量子點(diǎn)，其合成過(guò)程操作簡(jiǎn)單、成 本低廉，熒光量子產(chǎn)率高；這種材料對(duì)三價(jià)金離子的識(shí)別具有很好的選擇性，線性范圍寬， 靈敏度高，且合成方法簡(jiǎn)單。本發(fā)明檢測(cè)方法的選擇性強(qiáng)、靈敏高；直接在水相中檢測(cè)，無(wú)需 在有機(jī)相中進(jìn)行。
【附圖說(shuō)明】：
[0015]圖1實(shí)施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDS的吸收、激發(fā)/發(fā)射光譜圖。
[0016] 圖2實(shí)施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的光致發(fā)光圖。
[0017] 圖3實(shí)施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的紅外光譜圖；橫坐標(biāo)wavenumber是指 波數(shù)。
[0018] 圖4實(shí)施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的透射電鏡（TEM)圖。
[0019]圖5實(shí)施例3中本發(fā)明合成材料L-GQDs與三價(jià)金離子作用的熒光發(fā)射圖。
[0020] 圖6實(shí)施例4中本發(fā)明合成材料L-GQDs與各種陽(yáng)離子作用的熒光柱狀圖。
[0021] 圖7實(shí)施例5中工作曲線。
[0022] 圖8實(shí)施例6中樣品中三價(jià)金離子含量測(cè)定圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 實(shí)施例1石墨烯量子點(diǎn)的制備
[0024] 將2g檸檬酸和0.2gL-半胱氨酸加入25mL反應(yīng)釜內(nèi)，再加入5mL去離子水混合均 勾后，加熱到200°C反應(yīng)8h，冷卻至室溫后，用去離子水定容至100mL，得到14. 7mg/mL的石 墨烯量子點(diǎn)溶液，表示為L(zhǎng)-GQDs-8,以硫酸奎寧為對(duì)照進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)定（表1)，根據(jù)公式（1) 計(jì)算得到L-半胱氨酸功能化的熒光石墨烯量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率為26. 5% (表1)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 用于三價(jià)金離子檢測(cè)的石墨烯量子點(diǎn)，其特征在于：其制備方法包括如下步驟：將 檸檬酸和L-半胱氨酸加入反應(yīng)釜內(nèi)，再加入去離子水混合均勻后，加熱到200°C反應(yīng)；冷卻 至室溫后，用去離子水調(diào)節(jié)為所需濃度的使用液，即得到所述石墨烯量子點(diǎn)L-GQDs，常溫儲(chǔ) 存。
2. 如權(quán)利要求1所述的石墨烯量子點(diǎn)，其特征在于：檸檬酸和L-半胱氨酸的質(zhì)量比為 6. 7 : 1 到 20 : 1。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的石墨烯量子點(diǎn)，其特征在于：反應(yīng)時(shí)間為4h到12h。
4. 如權(quán)利要求3所述的石墨烯量子點(diǎn)，其特征在于：反應(yīng)時(shí)間為8h。
5. 采用權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行三價(jià)金離子檢測(cè)的方法，其特 征在于：包括如下步驟： a、 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：石墨烯量子點(diǎn)溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三 價(jià)金離子標(biāo)準(zhǔn)溶液后進(jìn)行440nm處熒光測(cè)定；以三價(jià)金離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)熒光強(qiáng)度 (Ftl-F) /匕為縱坐標(biāo)，得到三價(jià)金離子濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線； b、 樣品檢測(cè)：石墨烯量子點(diǎn)溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入待測(cè)樣品， 440nm處熒光測(cè)定，然后與標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行比對(duì)，即得到待測(cè)樣品中三價(jià)金離子濃度。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：步驟a的操作如下：將100yL的石墨烯量 子點(diǎn)溶液和500yLpH5. 00. 2M檸檬酸-0.IM磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三價(jià)金離子標(biāo) 準(zhǔn)溶液后定容至10mL，進(jìn)行熒光測(cè)定，隨著三價(jià)金離子濃度增大，440nm處的熒光強(qiáng)度逐漸 減弱；以三價(jià)金離子濃度為橫坐標(biāo)，相對(duì)熒光強(qiáng)度（Ftl-F)Ay^縱坐標(biāo)，得到三價(jià)金離子濃 度的工作曲線，在0-50yM范圍內(nèi)，線性回歸方程為：(Ftl-F)/Ftl= 0.0164C+0. 0187,C為三 價(jià)金離子濃度，單位為yM。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于：步驟b的操作如下：將100yL的石墨烯量 子點(diǎn)溶液和500yLpH5. 00. 2M檸檬酸-0.IM磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入VmL適量水 樣后定容至10mL，進(jìn)行熒光測(cè)定，將測(cè)得的熒光強(qiáng)度代入步驟a的線性回歸方程，得到濃度 C，即可求出待測(cè)樣品中三價(jià)金離子的濃度=CX10/V，單位yM。
8. 權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的石墨烯量子點(diǎn)在檢測(cè)三價(jià)金屬離子中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明屬于化學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于三價(jià)金離子檢測(cè)的新方法。本發(fā)明提供了用于三價(jià)金離子檢測(cè)的石墨烯量子點(diǎn)，其制備方法包括如下步驟：以檸檬酸和L-半胱氨酸為主要原料，通過(guò)水熱反應(yīng)合成L-半胱氨酸功能化的熒光石墨烯量子點(diǎn)。本發(fā)明還提供了采用所述方法制備的石墨烯量子點(diǎn)進(jìn)行三價(jià)金離子檢測(cè)的方法。本發(fā)明合成的石墨烯量子點(diǎn)對(duì)三價(jià)金離子的識(shí)別具有很好的選擇性，線性范圍寬，靈敏度高，且合成方法簡(jiǎn)單。
【IPC分類】C01B31-04, G01N21-64, C09K11-65, B82Y20-00, B82Y40-00
【公開(kāi)號(hào)】CN104818016
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510272256
【發(fā)明人】黃玉明, 蔡菲
【申請(qǐng)人】西南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日