一种Fe制造技术

本发明专利技术公开了一种Fe

【技术实现步骤摘要】
一种Fe
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敏感的石墨烯量子点及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于光学材料
，具体涉及一种Fe
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敏感的石墨烯量子点及其制备方法、和在检测水样中Fe
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浓度中的应用。

技术介绍

[0002]水体中的重金属污染物主要以金属阳离子的形式存在，而微量的重金属阳离子也会给人带来严重的生理问题。所以金属离子的快速准确检测在环境、食品和医疗领域显得尤为重要。铁广泛分布于自然界的水、蔬菜、水果等作物植物和生物中，是生物系统中最重要的过渡金属，也是生物体必需的微量元素，成人平均含铁量约为3～5g，而细胞平均含铁量约为50～100uM，在生物体生命过程中发挥着至关重要的作用，其摄取不足或过量均危及生物体健康。因此，开发一种高灵敏高选择性的荧光传感器检测环境和生物样品中的微量Fe
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意义非凡，开发高效检测Fe
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的方法具有重大的研究意义。
[0003]因环境污染的加剧，人们对于水中重金属离子的检测更加重视，因此研制一种便捷、高效的金属探针显得尤为必要。测定Fe
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的分析方法有分光光度法，具有操作简单、快速和低成本的优势，但灵敏度明显低于LC
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MS、荧光法和电化学法。HPLC和LC
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MS是最为常用的实验室检测方法，具有高的灵敏度和选择性，但需要使用昂贵仪器和熟练操作人员，给现场快速检测带来诸多不便。电化学法灵敏度高，但易受电活性组分干扰。石墨烯量子点荧光探针具有检测快速、使用方便等诸多优点，不会对环境及检测物质造成污染，是一种检测Fe
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的有效手段。目前Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备具有合成方法复杂，荧光量子产率低等问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种Fe
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敏感石墨烯量子点的制备方法，通过一步热解法，合成了高量子产率。本专利技术所要解决的第二技术问题是提供该方法制备得到的石墨烯量子点，对Fe
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表现出较好的荧光猝灭选择性，可用于Fe
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的特异性检测。本专利技术所要解决的第三技术问题是提供了该石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用，采用本专利技术制备的石墨烯量子点对Fe
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浓度进行测定是可靠的，结果稳定。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，将柠檬酸，组氨酸，丝氨酸和对苯二胺溶于水中，超声溶解置于反应釜中并加热反应，反应结束取出后冷却，使用透析袋透析，得到透明的碳量子点溶液。
[0007]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，柠檬酸、组氨酸、丝氨酸和对苯二胺的摩尔比为1∶0.1～2∶0.1～0.5∶0.1～0.5；优选为，柠檬酸、组氨酸、丝氨酸和对苯二胺的摩尔比为1∶1∶0.2∶0.2。
[0008]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，加热至160～200℃，反应2～3h。
[0009]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，使用3000KDa透析袋透析24h。
[0010]上述方法制备的Fe
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敏感的石墨烯量子点。
[0011]上述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用，具体为：
[0012]S1、向含有Fe
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的水溶液中加入石墨烯量子点水溶液，得到混合溶液，并加入醋酸缓冲溶液充分反应混合；
[0013]S2、将S1中制备的混合溶液放入石英比色皿中，用荧光光谱仪在380nm激发下测量荧光强度数值，得到荧光强度的数值，Fe
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浓度与荧光强度呈负相关。
[0014]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用，步骤S1，在混合溶液中，反应温度为20～60℃，醋酸缓冲溶液的pH值为3～9。
[0015]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用，量子点溶液与Fe
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的质量比为1∶1～1∶0.0001，优选为，量子点溶液与Fe
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质量比为1∶0.6～0.001625。
[0016]所述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用，在混合溶液中，反应温度为30～50℃，醋酸缓冲溶液的PH为4～8；优选为，在混合溶液中，反应温度为37℃，醋酸缓冲溶液的PH为7。
[0017]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018]本专利技术通过一步热解法，合成了高量子产率，石墨烯量子点荧光探针具有检测快速、使用方便等诸多优点，可以实现Fe
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浓度简单监测。
[0019]该Fe
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的荧光化学传感器，对Fe
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表现出较好的荧光猝灭选择性，可用于Fe
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的特异性检测。在生物环境和生物体内Fe
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检测中具有良好的应用前景。本专利技术结果可为简单、可持续、低成本的绿色碳点合成提供新途径，并可为离子检测领域提供一种新的荧光纳米探针材料。
[0020]为了提升Fe
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的特异性检测便捷性，开发新的荧光纳米探针具有重要意义。
附图说明
[0021]图1是本专利技术制备的石墨烯量子点不同激发波长的荧光光谱图；
[0022]图2为每个激发波长的荧光强度变化图；
[0023]图3为本专利技术制备的量子点与不同浓度Fe
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混合的溶液的荧光强度变化图；
[0024]图4为本专利技术制备的量子点与不同浓度Fe
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的线性图；
[0025]图5是本专利技术制备的量子点特异性选择结果图。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术进一步进行描述。
[0027]实施例1
[0028]称取柠檬酸∶组氨酸∶丝氨酸∶对苯二胺(摩尔比为1∶1∶0.2∶0.2)溶于5mL水中，超声溶解，转入聚四氟乙烯反应釜，在180℃下反应3h，然后使用3000KDa透析袋透析24h，得到透明的碳量子点溶液，冰箱4℃储存备用。
[0029]将六水三氯化铁配制成1mol/1的水溶液，稀释成不同浓度的Fe
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水溶液，再加相同体积的石墨烯量子点水溶液得到混合溶液，并用醋酸缓冲溶液稀释到相同的体积，其中量子点溶液与Fe
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质量比为1∶0.416，0.208，0.104，0.052，0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，将柠檬酸，组氨酸，丝氨酸和对苯二胺溶于水中，超声溶解置于反应容器中并加热反应，反应结束取出后冷却，使用透析袋透析，得到透明的碳量子点。2.根据权利要求1所述Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，柠檬酸、组氨酸、丝氨酸和对苯二胺的摩尔比为1∶0.1～2∶0.1～0.5∶0.1～0.5。3.根据权利要求1所述Fe
3+
敏感的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，加热至160～200℃，反应2～3h。4.根据权利要求1所述Fe
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敏感的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，使用3000KDa透析袋透析24h。5.权利要求1
‑
4任一所述方法制备的Fe
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敏感的石墨烯量子点。6.权利要求5所述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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浓度中的应用。7.根据权利要求6所述Fe
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敏感的石墨烯量子点在检测水样中Fe
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【专利技术属性】
技术研发人员：李瑞怡，张花花，史劲松，丁振中，龚劲松，高小燕，徐俊山，
申请(专利权)人：扬州日兴生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：