一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料及其制备方法与应用。以聚乙烯亚胺（PEI）、多巴胺（DA）和含醛基碳量子点（CHO

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及纳米复合材料
，特别涉及一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]Fe
3+
离子在人体的各种生物活动中起着至关重要的作用，如氧转运、酶催化、DNA合成、电子转运、酶基反应中自由基的形成、细胞代谢等，缺乏Fe
3+
离子会导致许多疾病，如心力衰竭、贫血、组织损伤、帕金森病、肾脏和肝脏损伤、阿尔茨海默病、癌症、关节炎和糖尿病等。Fe
3+
的传统测定方法很多，如电感耦合等离子体分光光度法(ICPMS)、比色法、x射线荧光分光光度法、电化学法、原子吸收/发射光谱法等，然而，这些方法耗时长、 操作复杂，而且需要贵重仪器和复杂的样品预处理程序。
[0003]基于纳米材料的化学传感器具有出色的电子、磁性和光学特性，可用于检测水溶液中重金属的数量，在Fe
3+
的检测方面已发展了多种基于纳米颗粒的荧光探针例如金属有机骨架、金纳米簇等。目前，对纳米荧光探针的研究越来越多，基于这些探针建立的荧光（FL）由于其卓越的灵敏度、微小浓度下的检测能力、低成本和短响应时间等优势引起了研究人员的极大重视。近年来，碳量子点(CQDs)作为一种新的荧光纳米粒子，通常为球形结构，粒径小于10 nm，具有较强且稳定的荧光，与有机染料、量子点和贵金属纳米颗粒相比，CQDs具有优异的水溶性、良好的光稳定性、超强的生物相容性和低毒性等，CQDs表面比较复杂，通常带有羟基、羧基或氨基，可以与金属离子配位从而引起荧光变化，但由于其没有特定识别的一些基团，所以在检测过程中往往会受到干扰物的影响。
[0004]有鉴于此，亟待开发新的碳量子点复合材料及其对三价铁离子Fe
3+
的快速检测方面的应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种新型碳量子点组装体的制备方法与应用，具有快速检测三价铁离子且准确度高的优点。
[0006]本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：本专利技术首先制备纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs，具体包括如下步骤：1）将30
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60 mg碳量子点N/O
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CQDs 溶解到30 mL纯水中，超声充分溶解，得到溶液C；2）将60
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120 nM的氯铂酸溶液20 mL滴加到溶液C中，在25
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80 ℃温度下反应4
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8 h后所得溶液在纯水中透析处理一定时间后抽滤、冷冻干燥，得到 纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs，保存备用。
[0007]优选地，步骤 2）中的透析处理在1000/2000 Da的透析袋中进行，透析12
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48 h。
[0008]其中，步骤 1）中所述的碳量子点N/O
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CQDs的制备过程包括如下步骤：
首先将0.12
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0.48 g CHO
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CQDs溶于40 mL纯水中，超声充分溶解，得到溶液 A；将2.24
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3.20 g 聚乙烯亚胺（PEI）和0.1
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0.0062 g多巴胺（DA）溶解到40 mL乙醇中，超声充分溶解，得到溶液B；之后将溶液B逐滴加入到溶液A中，反应6
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10 h得到混合溶液，之后在纯水中透析处理一定时间后抽滤、冷冻干燥，得到碳量子点N/O
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CQDs。
[0009]优选地，所述碳量子点N/O
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s
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CQDs的制备过程中的透析处理为在1000/2000/8000
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14000 Da的透析袋中进行，透析12
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48 h。
[0010]本专利技术将制备所得到的新型碳量子点 N/O
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CQDs应用于三价铁离子的检测，具体包括如下步骤：将制备所得的新型碳量子点 N/O
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CQDs 溶于超纯水中，配置成溶液D，测试其荧光强度，记为F0；之后将不同浓度的Fe
3+
溶液分别与溶液D混合，分别获得相应的混合溶液并进行荧光测试得到各混合溶液的荧光强度值，记为 F；以 Fe
3+
浓度为横坐标，荧光淬灭率（1
‑
F/F0）为纵坐标，进行线性拟合，获得回归方程 y1＝k1x1+b1，其中y1为荧光淬灭率，x1为 Fe
3+
的浓度，k1值为斜率，b1值为截距；将待测含Fe
3+
的溶液与溶液D混合，获得Fe
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N/O
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CQDs混合溶液进行荧光测试，得到Fe
‑
N/O
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s
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CQDs混合溶液的荧光强度值，代入线性回归方程y1＝k1x1+b1，计算得到Fe
3+
的浓度。
[0011]优选地，所述的溶液D的质量浓度为10
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20 mg/mL。
[0012]优选地，所述的不同浓度的Fe
3+
溶液中Fe
3+
浓度为10
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400 μM。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下技术优点：1.本专利技术以聚乙烯亚胺（PEI）、多巴胺（DA）和含醛基碳量子点（CHO
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CQDs）为原料，通过化学反应形成新型碳量子点组装体（N/O
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CQDs），简单绿色的引入了高活性官能团（如：氨基），以该碳量子点组装体的纳米铂复合材料（Pt@N/O
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CQDs）作为一种关闭型荧光探针，基于荧光淬灭效应实现对Fe
3+
高灵敏度检测，具有灵敏度高、选择性好、抗干扰强、成本较低等优点，不仅合成方案绿色环保，且生物相容性较好。
[0014]2.利用该组装体（N/O
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CQDs）中的剩余活性基团，在一定温度条件下，铂离子原位还原生成纳米铂（Pt NPs），且相对均匀地负载于组装体中，采用共价修饰的方法通过添加功能化的分子在CQDs表面的基团进行化学反应，制得基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料（Pt@N/O
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s
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CQDs）。本专利技术的复合材料具有潜在的光热效果，当复合材料配置成一定浓度的水溶液，在一定时间内可以迅速升温，结合纳米铂抗氧化特性，可使其在抗菌领域具有潜在应用价值，不仅合成方案绿色环保，且生物相容性较好。
[0015]上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）将30
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60 mg碳量子点N/O
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CQDs 溶解到30 mL纯水中，超声充分溶解，得到溶液C；2）将60
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120 nM的氯铂酸溶液20 mL滴加到溶液C中，在25
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80 ℃温度下反应4
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8 h后所得溶液在纯水中透析处理一定时间后抽滤、冷冻干燥，得到 纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs，保存备用。2.如权利要求1所述的基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs的制备方法，其特征在于，所述的步骤 2）中的透析处理在1000/2000 Da的透析袋中进行，透析12
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48 h。3.如权利要求1所述的基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs的制备方法，其特征在于，所述的步骤 1）中碳量子点N/O
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CQDs的制备过程包括如下步骤：首先将0.12
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0.48 g CHO
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CQDs溶于40 mL纯水中，超声充分溶解，得到溶液 A；将2.24
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3.20 g聚乙烯亚胺（PEI）、0.1
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0.0062 g多巴胺（DA）溶解到40 mL乙醇中，超声充分溶解，得到溶液B；之后将溶液B逐滴加入到溶液A中，反应6
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10 h得到混合溶液，之后在纯水中透析处理一定时间后抽滤、冷冻干燥，得到组装体N/O
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s
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CQDs。4.如权利要求3所述的基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料Pt@N/O
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CQDs的制备方法，其特征在于，所述碳量子点N/O
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CQDs的制备过程中的透析处理为在1000/2000/8000
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14000 Da的透析袋中进行，透析12
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48 h。5.一种基于碳量子点组装体的纳米铂复合材料Pt@N/O
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘意，李丹，冯冰洁，黄杰，
申请(专利权)人：美健极生物工程技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：