一种邻苯二胺功能化碳量子点及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种邻苯二胺功能化碳量子点及制备方法和应用，将3,4

【技术实现步骤摘要】
一种邻苯二胺功能化碳量子点及其制备方法和应用


[0001]本专利技术碳量子点制备领域，涉及一种邻苯二胺功能化碳量子点及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]硒(Se)是人类和所有生命系统所必需的微量营养素，也是除酵母和高等植物外的生物体中许多功能性硒蛋白的重要组成部分，对人类和其他动物极其重要。硒在正常代谢和含硒酶中起着极其重要的作用，如生物体内的谷胱甘肽过氧化物酶，抗氧化功能，维持体内平衡，参与甲状腺激素代谢，提高免疫力和消除重金属积累等。然而，过量摄入硒会引起严重的副作用，如腹痛、心脏病、严重的呼吸困难甚至导致死亡，而缺乏硒还会导致乳腺癌、前列腺癌和不孕症等疾病。硒广泛存在于自然环境中，主要以四种氧化态存在：硒酸盐(SeO
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)、亚硒酸盐(SeO
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)、硒化物(Se2‑
)和元素硒(Se)。四价亚硒酸盐(SeO
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)在环境水和土壤样品中具有高度的流动性，其毒性是其他氧化态的40倍，其毒理学效应不仅与其浓度有关，而且与其价态密切相关。世界卫生组织(WHO)建议摄入的亚硒酸盐水平不超过10ppb，过量可能会导致慢性健康影响和细胞内关键成分(如蛋白质、DNA、脂质等)的氧化应激损伤。因此，开发一种简单、快速、高选择性的传感系统用于生物系统中SeO
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的准确测定显得尤为重要。
[0003]近些年，研究者们构建并开发了多种分析技术来检测SeO
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，包括分光光度法、荧光光谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、质谱法、原子吸收光谱法、催化动力学分光光度法、电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP
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AES)、溶出伏安法、中子活化分析(NAA)和电热原子光谱法。然而，这些分析方法大都依赖昂贵的仪器、繁琐的处理步骤和复杂的操作，这限制了它们的广泛应用。因此，有必要开发一种简单且经济高效的SeO32‑
检测方法来解决这个问题。与上述方法相比，碳量子点(CQDs)以其优异的光致发光性能、独特的荧光性能、简单的制备、易修饰、低毒、高稳定性和荧光量子产率而备受关注。值得注意的是，CQDs已成功用于高选择性和灵敏检测各种金属阳离子、阴离子、生物蛋白质、环境污染和许多其他物质。虽然CQDs的荧光检测已经取得了进展，但CQDs用于SeO
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检测的实例极少，因此，在这情况下，制备具有高选择性和高灵敏度的用于SeO
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检测的CQDs是极具挑战性和创新性的。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供了一种邻苯二胺功能化碳量子点及其制备方法和应用，本专利技术通过一步水热法构建了邻苯二胺功能化蓝色CQDs(SeO3‑
CQDs)。SeO3‑
CQDs具有良好的水溶性、高量子产率、强稳定性、优异的生物相容性和细胞成像能力。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种邻苯二胺功能化碳量子点的制备方法，包括以下步骤：
[0007]步骤1：将3,4
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二氨基苯甲酸、4
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硝基邻苯二胺、邻苯二胺与柠檬酸加入无水乙醇中，经超声充分溶解，得到混合溶液；
[0008]步骤2：将混合溶液在氮气氛围下进行微波反应；
[0009]步骤3：微波反应结束后，自然冷却，然后进行水煮反应，水煮反应过程中，边煮边滴加沸水保证溶液不被完全烧干，水煮反应结束后，在氮气气氛下进行水热反应；
[0010]步骤4：水热反应结束后，冷却至室温，将得到的反应物离心取上清液；
[0011]步骤5：将上清液旋蒸除去乙醇，接着分散于去离子水中并超声使其充分分散，用微孔滤膜进行过滤；
[0012]步骤6：将所得滤液于透析袋中在连续搅拌的去离子水中透析，最后经冷冻干燥处理，得到SeO3‑
CQDs粉末。
[0013]进一步地，步骤1中3,4
‑
二氨基苯甲酸、4
‑
硝基邻苯二胺、邻苯二胺、柠檬酸和无水乙醇之间比例为：0.532g：0.46g：0.32g：1.85g：20mL。
[0014]进一步地，步骤2中微波反应的功率为3000W，温度为160℃，时间为10min。
[0015]进一步地，步骤3中水煮反应温度为110℃，时间为15min；水热反应温度为195℃，时间为5h。
[0016]进一步地，步骤4中离心速率为9000rpm，时间为20min。
[0017]进一步地，步骤5中旋蒸的温度为40℃。
[0018]进一步地，步骤5中使用0.22μm微孔滤膜。
[0019]进一步地，步骤6中采用500Da的透析袋，透析时间为24h。
[0020]一种邻苯二胺功能化碳量子点，采用上述的制备方法制得。
[0021]一种邻苯二胺功能化碳量子点在亚硒酸盐的超灵敏选择性荧光识别上的应用。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0023]本专利技术通过一步水热法构建了邻苯二胺功能化蓝色CQDs(SeO3‑
CQDs)。SeO3‑
CQDs具有良好的水溶性、高量子产率、强稳定性、优异的生物相容性和细胞成像能力。更重要的是，SeO3‑
CQDs对SeO
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表现出很高的灵敏度和选择性，并且成功用于实际水样和人血清中SeO
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的检测，显示出很高且令人满意的准确度和回收率。此外，基于较低的细胞毒性，SeO3‑
CQDs还实现了细胞内SeO
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‑
成像，这表明SeO3‑
CQDs在SeO
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相关疾病的预防和早期临床诊断方面具有巨大的应用潜力。
附图说明
[0024]以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。
[0025]图1为SeO3‑
CQDs的TEM图像；
[0026]图2为SeO3‑
CQDs的FT
‑
IR图像；
[0027]图3为SeO3‑
CQDs的紫外
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可见吸收光谱；
[0028]图4为SeO3‑
CQDs的荧光光谱；
[0029]图5为SeO3‑
CQDs的金属离子选择性；
[0030]图6为SeO3‑
CQDs的阴离子选择性；
[0031]图7为SeO3‑
CQDs对SeO
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的响应时间；
[0032]图8为不同浓度SeO
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的SeO3‑
CQDs荧光光谱；
[0033]图9为不同浓度SeO
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‑
的线性关系；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种邻苯二胺功能化碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将3,4
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二氨基苯甲酸、4
‑
硝基邻苯二胺、邻苯二胺与柠檬酸加入无水乙醇中，经超声充分溶解，得到混合溶液；步骤2：将混合溶液在氮气氛围下进行微波反应；步骤3：微波反应结束后，自然冷却，然后进行水煮反应，水煮反应过程中，边煮边滴加沸水保证溶液不被完全烧干，水煮反应结束后，在氮气气氛下进行水热反应；步骤4：水热反应结束后，冷却至室温，将得到的反应物离心取上清液；步骤5：将上清液旋蒸除去乙醇，接着分散于去离子水中并超声使其充分分散，用微孔滤膜进行过滤；步骤6：将所得滤液于透析袋中在连续搅拌的去离子水中透析，最后经冷冻干燥处理，得到SeO3‑
CQDs粉末。2.根据权利要求1所述的一种邻苯二胺功能化碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤1中3,4
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二氨基苯甲酸、4
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硝基邻苯二胺、邻苯二胺、柠檬酸和无水乙醇之间比例为：0.532g：0.46g：0.32g：1.85g：20mL。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：黄赛朋，张宇玎，关丽姣，张鲜粉，李岱，陈桦杰，王文显，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：