银离子介导磷掺杂碳聚合物点及其制法和应用制造技术

本发明专利技术公开了银离子介导磷掺杂碳聚合物点及其制法和应用，属于纳米材料技术领域。所述银离子介导磷掺杂碳聚合物点由如下原料制成：碳源、银源和磷源，碳源、银源和磷源的质量比为(0.4～0.6)：(0.18～0.28)：(0.1～0.15)，在去离子水中进行加热反应；检测银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶液的荧光响应，构建分子逻辑门检测抗坏血酸。本发明专利技术的有益效果是通过磷和银的协同作用提高了发光强度和降低了检出限，利用磷原子与银离子的协同作用，能够与抗坏血酸发生氧化还原反应，有效屏蔽其他干扰物质，具有高选择性，可以解决单一碳聚合物点对抗坏血酸检测选择性低的问题。血酸检测选择性低的问题。血酸检测选择性低的问题。

【技术实现步骤摘要】
银离子介导磷掺杂碳聚合物点及其制法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种银离子介导磷掺杂碳聚合物点及其制法和应用。

技术介绍

[0002]抗坏血酸(AA)是一种水溶性维生素C，广泛存在于化妆品、各种水果、保健品和体液中。由于其优异的抗氧化性能，引起了人们的广泛关注。但人类自身无法合成AA，必须通过食物和药物摄入。因此，检测体内或食物中的AA浓度水平对AA生物效应的发挥起着至关重要的作用。目前，传统检测AA的方法有：离子色谱法、毛细管电泳法、化学发光法、电化学伏安法等。但上述方法样品制备时间长、操作复杂、设备要求高，极大制约了其在快速监测AA领域的应用。因此，如何快速有效地测定AA仍然是一个挑战。
[0003]荧光技术因具有操作方便、反应迅速、样品处理简单等优点，被认为是最有前途的分析方法之一。碳聚合物点在生物标记、细胞成像、药物传递和环境监测等领域受到越来越多的关注。现有技术中碳聚合物点的表面结构较为单一且所带的羟基、羧基和氨基等官能团对多种金属离子和分析物同时响应，选择性较差。
[0004]现有技术中采用掺杂碳聚合物点来提高选择性，但是荧光(PL)强度不够高，比如，CN114044511A公开了一种啤酒基氮磷共掺杂生物质碳点的制备方法及其应用，由于啤酒含有丰富的氮、磷等物质，采用啤酒高温碳化得到多元素掺杂的碳点，但是氮磷原子之间的协同作用不显著，存在PL强度不够高的技术问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术不足，本专利技术的目的在于提供一种银离子介导磷掺杂碳聚合物点；本专利技术的第二目的在于提供所述银离子介导磷掺杂碳聚合物点的制备方法；本专利技术的第三目的在于提供所述银离子介导磷掺杂碳聚合物点在分子逻辑门中的应用。
[0006]为达到以上目的，本专利技术采取以下技术方案：银离子介导磷掺杂碳聚合物点，由如下原料制成：碳源、银源和磷源；碳源、银源和磷源的质量比为(0.4～0.6)：(0.18～0.28)：(0.1～0.15)。
[0007]进一步地，所述碳源包括琥珀酸、硬脂酸、软脂酸、葡萄糖、淀粉、柠檬酸、木质素和乳酸中的一种或多种组合。
[0008]进一步地，所述银源包括硝酸银、氟化银、氯酸银、高氯酸银和银氨溶液中的一种或多种组合。
[0009]进一步地，所述磷源包括植酸、焦磷酸、磷酸、亚磷酸、磷酸二氢铵和焦磷酸二氢二钠中的一种或多种组合。
[0010]上述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点的制备方法，包括如下步骤：
[0011](1)将碳源、银源和磷源分别溶解于去离子水中并搅拌均匀形成溶液，之后转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中进行加热处理；
[0012](2)将步骤(1)所得的溶液置于透析袋中持续透析，之后进行冷冻干燥得到银离子介导磷掺杂碳聚合物点。
[0013]进一步地，步骤(1)中，所述加热处理的温度为80～200℃，加热处理的时间为6～18h。
[0014]进一步地，步骤(2)中，所述透析的时间为6～48h，所述冷冻干燥的时间为12～24h。
[0015]上述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点在分子逻辑门中的应用，包括步骤：使用PBS缓冲液将上述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶解，配制银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶液；检测银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶液的荧光响应，并以抗坏血酸和Fe3+作为输入信号、以银离子介导磷掺杂碳聚合物点的荧光强度作为输出信号，构建分子逻辑门检测抗坏血酸。
[0016]进一步地，所述银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶液的浓度为0.01～5mol/L，pH为3～8。
[0017]进一步地，所述银离子介导磷掺杂碳聚合物点溶液的检测方法为荧光光谱法。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
[0019](1)本专利技术基于碳聚合物点分子表面活性官能基团与阴阳离子相互作用产生的光信号变化，提供银离子介导磷掺杂碳聚合物点在分子逻辑门中的应用，构建分子逻辑门检测AA，通过磷和银的协同作用提高了荧光强度和降低了检出限；
[0020](2)本专利技术利用磷原子与银离子的协同作用，能够特异性与抗坏血酸发生氧化还原反应，有效屏蔽其他干扰物质，具有高选择性，可以解决单一碳聚合物点对抗坏血酸检测选择性低的问题。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例1中Ag@PCPDs的透射电子显微镜图；
[0022]图2为本专利技术实施例2中Ag@PCPDs的红外光谱图；
[0023]图3为本专利技术分子逻辑门的真值表和逻辑门操作图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。
[0025]实施例1
[0026]本实施例银离子介导磷掺杂碳聚合物点由如下原料制成：柠檬酸、硝酸银和焦磷酸；柠檬酸、硝酸银和焦磷酸的质量比为0.5：0.22：0.125。
[0027]本实施例银离子介导磷掺杂碳聚合物点由以下步骤得到：
[0028](1)称取0.5g柠檬酸、0.22g硝酸银和0.125g焦磷酸分别溶解于30mL去离子水中，剧烈搅拌均匀直至形成均一透明的溶液，之后将所得溶液转移至50mL聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中180℃水热反应16h；
[0029](2)将步骤(1)所得的溶液置于透析袋中持续透析48h，之后进行冷冻干燥24h得到Ag@PCPDs。
[0030]本实施例分子逻辑门由以下步骤得到：
[0031]用PBS缓冲液将上述Ag@PCPDs粉末溶解，配制成浓度为0.15mol/L且pH＝7的Ag@PCPDs溶液；采用荧光光谱法测定Ag@PCPDs溶液的荧光响应，并以AA和Fe
3+
作为输入信号、以Ag@PCPDs的荧光强度作为输出信号，构建分子逻辑门检测AA。
[0032]具体实施为：以浓度为65μmol/L AA和浓度为100μmol/L Fe
3+
为输入，以Ag@PCPDs的PL强度为输出，形成多输入逻辑门。如图3所示，分子逻辑门由一个NOT门和一个AND门合并而成，具体为：AA加入浓度为100mg/L Ag@PCPDs溶液中，体系表现为高荧光强度，输出结果为“1”；其他情况下，输出结果为“0”：在“AA和Fe
3+
都不存在”的情况下、“只有Fe
3+
存在”的情况下和“AA和Fe
3+
共存”的情况下，体系荧光强度低，所以输出结果为“0”。在“AA和Fe
3+
共存”的情况中，体系荧光降低是由于Fe
3+
对AA有更大的结合常数，可将Ag@PCPDs从AA上替换下来。
[0033]实施例2
[0034]本实施例银离子介导磷掺杂碳聚合物点由如下原料制成：柠檬酸、硝酸银和焦磷酸；柠檬酸、硝酸银和焦磷酸的质量比为0.6：0.18：0.1。
[0035]本实施例银离子介导磷掺杂碳聚合物点由以下步骤得到：
[0036](1)称取0.6g柠檬酸、0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.银离子介导磷掺杂碳聚合物点，其特征在于，由如下原料制成：碳源、银源和磷源；碳源、银源和磷源的质量比为(0.4～0.6)：(0.18～0.28)：(0.1～0.15)。2.根据权利要求1所述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点，其特征在于，所述碳源包括琥珀酸、硬脂酸、软脂酸、葡萄糖、淀粉、柠檬酸、木质素和乳酸中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点，其特征在于，所述银源包括硝酸银、氟化银、氯酸银、高氯酸银和银氨溶液中的一种或多种组合。4.根据权利要求1所述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点，其特征在于，所述磷源包括植酸、焦磷酸、磷酸、亚磷酸、磷酸二氢铵和焦磷酸二氢二钠中的一种或多种组合。5.如权利要求1～4所述的银离子介导磷掺杂碳聚合物点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将碳源、银源和磷源分别溶解于去离子水中并搅拌均匀形成溶液，之后转移至聚四氟乙烯内衬不锈钢高压釜中进行加热处理；(2)将步骤(1)所得的溶液置于透析袋中持续透析，之后进行冷冻干燥得到银离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：李同飞，周希，张莉芳，樊冬娌，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：