本发明专利技术公开了一种基于碳点和铕配合物的比率型荧光探针的制备及其在水样检测技术中的应用方法。它以强荧光性稀土配合物和碳点为双发光中心，以共价结合的方式将两种发光团键合到一起，通过二者的强度比来比率型的检测水样中的Cu2+离子。这种比率型的荧光探针具有良好的选择性和灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米荧光材料，具体地说是一种基于碳点的比率型荧光探针材料及其 制备和应用。
技术介绍
纳米材料作为一种新型的材料，近年来引起了强烈的关注和研究热潮。而荧 光纳米材料由于荧光强度高，光稳定性好等优点更是备受关注。近年来，半导体量子 点（semiconductorquantumdots)由于其特有的光谱特性备受研究者的关注，尤其 在纳米光学器件和生物学荧光标记方面具有良好的应用前景(文献1 :AliviSat〇SA PSemiconductorclusters,nanocrystals,andquantumdots.Science,1996, 271(5251) ：933-937)〇 传统的半导体量子点由于含有重金属元素(例如镉）对环境和生物应用都具有一 定的毒性，因此寻找一种新的纳米材料作为替代物，已势在必行。碳纳米材料由于其优良的 生物安全性（低毒性）和生物相容性被广泛地作为生物材料。以碳纳米管为代表的碳材料 (石墨纳米晶体，富勒烯等）已经用于生物载药，生物传感器(文献2:GuoYShiDL，Cho HS，etal.Invivoimaginganddrugstoragebyquantum-dot-conjugatedcarbon nanotubes.AdvancedFunctionalMaterials, 2008,18 (17) ：2489一2497)。碳量子点 作为第四主族碳元素家族的新成员，由于其小尺寸、好的生物相容性、低的细胞毒性、光稳 定性及无光眨眼等优点，在生物标记方向具有很好的应用前景(文献3:ZhaoQL'ZhangZ L，HuangBH，etal.Facilepreparationoflowcytotoxicityfluorescentcarbon nanocrystalsbyelectrooxidationofgraphite.ChemicalCommunications, 2008(41) :5116-5118)。碳点由于表面含有大量的羧基或氨基，因此具有很好的水溶性 且有利于随后的钝化修饰，提高其荧光性能。碳点自04年发现以来，其合成方法已经取 得了重大的进展，主要被应用在细胞成像和活体成像中，而在其他领域的应用仍处于初级 阶段。近年来，有研究者发现碳点具有上转换的性质，即在长波长激发，短波长发射。碳 点的荧光量子产率较低及寿命较短限制了它的发展。近年来研究发现，掺杂有氮的碳 点具有上转换的性质，这一发现指出碳点在未来可以代替稀土上转换荧光材料，进一步 开拓了碳点的应用前景（文献 4 :Wang，C.，etal.，Upconversionfluorescentcarbon nanodotsenrichedwithnitrogenforlightharvesting.JournalofMaterials Chemistir，2012. 22(31) :p. 15522)。随着研究的发展，碳点的应用已经不仅仅局限在生 物成像领域，逐渐扩展到LED灯(文献 5 :Guo，X.，etal.，Facileaccesstoversatile fluorescentcarbondotstowardlight-emittingdiodes.ChemCommun(Camb), 2012. 48 (21) :p. 2692-4)，离子探针（文献 6 :Zhu，A.，etal.，Carbon-dot-baseddual-emission nanohybridproducesaratiometricfluorescentsensorforinvivoimagingof cellularcopperions.AngewChemIntEdEngl，2012. 51 (29) :p. 7185-9)和光催化（文献 7 ：Li,H. ,etal.,Water-solublefluorescentcarbonquantumdotsandphotocatalyst design.AngewChemIntEdEngl, 2010. 49(26):p. 4430-4)。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于摊点的具有高灵敏度和选择性的比率型荧光探针， 用于铜离子的检测。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下： 功能性碳纳米荧光微粒以碳点和稀土荧光配合物为双发光中心，碳点采用水热 法制备而成，并且碳纳米球表面具有化学结合功能的官能团，而复合纳米材料使用化学键 合法制备而成。 具体为：以碳点（CNPs)及稀土离子铕与0 _二酮类配位体形成的荧光配合物为双 发光中心，其结构为：【主权项】1. 一种基于碳点的比率型荧光探针，其特征在于： 将IOmg含氨基的碳点与ImgP-二酮络合物，在20mL乙醇溶剂中，ImL三乙胺碱性催 化剂的作用下发生化学反应，使含氨基的碳点表面键合上BHHCT，再加入0. 5mg三氯化铕， 搅拌半个小时以上；反应完毕后，旋蒸除去乙醇和三乙胺，用去离子水洗涤除去未反应的碳 点。2. -种权利要求1所述比率型荧光探针的制备方法，其特征在于： 将IOmg含氨基的碳点与ImgBHHCT，在20mL乙醇溶剂中，ImL三乙胺碱性催化剂的作 用下氯磺酰基团与氨基发生化学反应，使碳点表面键合上BHHCT，再加入0. 5mg三氯化铕， 搅拌半个小时以上使其与BHHCT络合；反应完毕后，旋蒸除去乙醇和三乙胺，用去离子水洗 漆除去未反应的碳点。3. 按照权利要求2所述比率型荧光探针的制备方法，其特征在于： 将IOmg含氨基的碳点与ImgBHHCT，在20mL乙醇溶剂中，ImL三乙胺碱性催化剂的作 用下氯磺酰基团与氨基发生化学反应，使碳点表面键合上BHHCT，再加入0. 5mg三氯化铕， 搅拌半个小时以上使其与BHHCT络合；反应完毕后，旋蒸除去乙醇和三乙胺，用去离子水洗 漆除去未反应的碳点。4. 一种权利1所述的比率型荧光探针的应用，其用于水中铜离子浓度的检测。5. 按照权利要求4所述比率型荧光探针的应用，其特征在于： 将BHHCT-Eu3+与碳点通过化学键键合在一起，且BHHCT-Eu3+可以直接作为检测基团，碳 点不发生任何的变化，通过二者在337nm激发下的荧光强度的比值来用于确定水中铜离子 浓度，BHHCT-Eu3+与碳点的荧光强度比值与水中铜离子的浓度成反比。【专利摘要】本专利技术公开了一种基于碳点和铕配合物的比率型荧光探针的制备及其在水样检测技术中的应用方法。它以强荧光性稀土配合物和碳点为双发光中心，以共价结合的方式将两种发光团键合到一起，通过二者的强度比来比率型的检测水样中的Cu2+离子。这种比率型的荧光探针具有良好的选择性和灵敏度。【IPC分类】G01N21-64, C09K11-06, C09K11-65【公开号】CN104694117【申请号】CN201310662949【专利技术人】谭明乾, 唐荣, 马小军 【申请人】中国科学院大连化学物理研究所【公开日】2015年6月10日【申请日】2013年12月6日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于碳点的比率型荧光探针，其特征在于：将10mg含氨基的碳点与1mgβ‑二酮络合物，在20mL乙醇溶剂中，1mL三乙胺碱性催化剂的作用下发生化学反应，使含氨基的碳点表面键合上BHHCT，再加入0.5mg三氯化铕，搅拌半个小时以上；反应完毕后，旋蒸除去乙醇和三乙胺，用去离子水洗涤除去未反应的碳点。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：谭明乾，唐荣，马小军，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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