一种水溶性荧光碳量子点及其制备方法以及一种检测果糖的方法技术

本发明专利技术提供了一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。本发明专利技术以墨鱼汁为原料采用一步水热法制备碳量子点，使用荧光检测方法检测果糖，该方法简单快速为果糖的检测提供了新方法，扩大了果糖检测平台。

Water soluble fluorescent carbon quantum dots and preparation method thereof and a method for detecting fructose

The invention provides a preparation method of water soluble fluorescent carbon quantum dots, which comprises the following steps: mixing the cuttlefish juice into powder and mixing with water, conducting a hydrothermal reaction under the closed condition, and obtaining a water-soluble fluorescent carbon quantum dot. The invention uses the Chinese cuttlefish juice as the raw material to prepare the carbon quantum dots by one step hydrothermal method, and uses the fluorescence detection method to detect the fructose. This method provides a new method for the detection of fructose, and enlarges the fructose detection platform.

【技术实现步骤摘要】
一种水溶性荧光碳量子点及其制备方法以及一种检测果糖的方法
本专利技术属于新型碳纳米材料
，具体涉及一种水溶性荧光碳量子点及其制备方法以及一种检测果糖的方法。
技术介绍
碳量子点是以碳为骨架结构，直径小于10nm的类球形纳米颗粒，于2004年由Xu等(XuX，R,GuY,etal.JAmChemSoe,2004,126(40):12736-12737)在单壁碳纳米管的提纯过程中首次获得。碳量子点因其小尺寸效应、表面效应、激发波长广、发射波长可调等特性，展现出良好的化学稳定性(Bourlinosetal.,2008a,2008b；BakerandBaker,2010；Bourlinosetal.,2008a,2008b；Xuetal.,2004)、水溶性、低毒性等性能。使其在生物医学与细胞成像(Caoetal.,2007；Yangetal.,2009)、离子检测等领域有广泛的应用价值。近年来，随着碳纳米材料的快速发展，碳量子点凭借其荧光稳定性、生物相容性、毒性低等优异性能，越来越受到研究者们的关注，并不断的探索研究其在各方面的应用价值。但目前碳量子点的制备方法复杂。果糖是一种单糖，是葡萄糖的同分异构体，它以游离状态大量存在于水果的浆汁和蜂蜜中。纯净的果糖为无色晶体，熔点为103～105℃,不易结晶，通常为黏稠性液体，易溶于水、乙醇和乙醚。目前，果糖被广泛应用于食品、医药、保健品生产中。果糖常用的检测方法为高效液相色谱法、离子交换色谱法、质谱法等。但目前还没有采用碳量子点用于果糖检测的方法。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种水溶性荧光碳量子点及其制备方法以及一种检测果糖的方法，本专利技术以墨鱼汁为原料采用一步水热法制备水溶性荧光碳量子点，并且该水溶性荧光碳量子点可用于果糖的检测，简单快捷，扩大了果糖的检测平台。本专利技术提供了一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。优选的，所述墨鱼汁制备成粉末的方法为：A)将新鲜墨鱼汁与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心，得到沉淀物；B)将得到的沉淀物与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心；C)重复步骤B)，将得到的清洗干净的沉淀物进行干燥并研磨，得到粉末。优选的，所述粉末与水的质量体积比为1g：(15～20)mL。优选的，所述水热反应的温度为120～180℃，所述水热反应的时间为1～24小时。优选的，在所述水热反应之后，还包括将所述水热反应产物离心后，将上层清液冷冻干燥，得到水溶性荧光碳量子点。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的水溶性荧光碳量子点，所述水溶性荧光碳量子点在365nm紫外灯照射下有蓝色荧光，且在320nm和390nm激发波长处分别产生最大发射峰。本专利技术还提供了一种检测果糖的方法，包括以下步骤：采用荧光光谱，在320nm处，3-氨基苯硼酸(APBA)存在的条件下，利用上述水溶性荧光碳量子点检测待测样品中的果糖。优选的，所述待测样品选自蜂蜜。与现有技术相比，本专利技术提供了一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。本专利技术以墨鱼汁为原料采用一步水热法制备碳量子点，使用荧光检测方法检测果糖，该方法简单快速为果糖的检测提供了新方法，扩大了果糖检测平台。附图说明图1为墨鱼汁本身形态的SEM图；图2为实施例1制备的水溶性荧光碳量子点的TEM图；图3为实施例1制备的水溶性荧光碳量子点的荧光光谱图；图4为水溶性荧光碳量子点水溶液在日光灯下的照片(左)以及在365nm紫外光照射下的照片(右)；图5为实施例2的果糖的选择性检测图；图6为实施例3葡萄糖对果糖检测的影响图；图7为实施例4对不同果糖浓度进行检测图。具体实施方式本专利技术提供了一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。本专利技术首先将墨鱼汁制备成粉末，具体方法为：A)将新鲜墨鱼汁与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心，得到沉淀物；B)将得到的沉淀物与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心；C)重复步骤B)，将得到的清洗干净的沉淀物进行干燥并研磨，得到粉末。本专利技术以新鲜墨鱼汁为原料制备水溶性荧光碳量子点，其中，所述新鲜墨鱼汁选自山东青岛的墨鱼墨囊汁。将新鲜的墨鱼汁与水混合后，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心，得到沉淀物。其中，所述离心的转速为5000r/min，离心的时间为20min。所述墨鱼汁与水的体积比优选为1mL:(3～5)mL，优选为1mL:(4～5)mL。接着，将得到的沉淀物与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心。其中，所述离心的转速为5000r/min，离心的时间为20min。所述沉淀物与水的质量体积比优选为1g：(20～30)mL，优选为1g：(24～26)mL。将得到的沉淀物再与水混合，重复静置离心的步骤。其中，所述重复的次数优选为1～4次。最终得到清洗干净的沉淀物。将清洗干净的沉淀物进行干燥并研磨，得到粉末。其中，所述干燥优选在烘箱中进行干燥，所述干燥的温度优选为40～60℃，优选为50℃。将沉淀物烘干后，进行研磨，得到粉末。接着，将得到的粉末与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。其中，所述粉末与水的质量体积比优选为1g：(15～20)mL。混合后，得到混合物，将所述混合物置于反应釜中在密闭的条件下进行水热反应。其中，所述反应釜优选为聚四氟乙烯反应釜。所述水热反应的温度为120～180℃，优选为140～160℃，所述水热反应的时间为1～24小时，优选为8～16小时。在所述水热反应之后，还包括将所述水热反应产物离心后，将上层清液冷冻干燥，得到水溶性荧光碳量子点。所述离心的转速优选为8000r/min，时间优选为15min。离心后得到上层清夜，将所述上层清夜冷冻干燥，得到水溶性荧光碳量子点。本专利技术对所述冷冻干燥的具体方法没有特殊限制，本领域技术人员公知的冷冻干燥方法即可。得到水溶性荧光碳量子点后，将所述水溶性荧光碳量子点避光保存于4℃的冰箱中。本专利技术还提供了一种上述制备方法制备得到的水溶性荧光碳量子点，所述水溶性荧光碳量子点在365nm紫外灯照射下有蓝色荧光，且在320nm和390nm激发波长处分别产生最大发射峰。且在320nm和390nm处有各有一个最大激发峰。将所述水溶性荧光碳量子点溶解于水中，为无色透明液体。本专利技术还提供了一种检测果糖的方法，包括以下步骤：采用荧光光谱，在320nm处，APBA存在的条件下，利用上述水溶性荧光碳量子点检测待测样品中的果糖。具体的，将APBA、水溶性荧光碳量子点、待测样品溶液以及缓冲溶液混合后，进行荧光光谱检测。所述缓冲溶液优选为PBS缓冲溶液。其中，检测原理为：本专利技术提供的水溶性荧光碳量子点在激发波长320nm激发下，当APBA不存在时果糖对碳量子的荧光没有影响；当加入APBA后碳量子点荧光增强，再加入果糖后又可使荧光强度降低，以此来检测果糖。如果对待测样品中的果糖进行定量检测，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。

【技术特征摘要】
1.一种水溶性荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将墨鱼汁制备成粉末后与水混合，在密闭条件下进行水热反应，得到水溶性荧光碳量子点。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述墨鱼汁制备成粉末的方法为：A)将新鲜墨鱼汁与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心，得到沉淀物；B)将得到的沉淀物与水混合，在20～30℃的条件下静置8～12小时后离心；C)重复步骤B)，将得到的清洗干净的沉淀物进行干燥并研磨，得到粉末。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粉末与水的质量体积比为1g：(15～20)mL。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为120～...

【专利技术属性】
技术研发人员：周丽华，杨春丽，庞雯霞，沈朱业，张宝方，袁勇，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44