一种荧光金属纳米团簇及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种荧光金属纳米团簇及其制备方法与应用，属于重金属检测技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种荧光金属纳米团簇及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及重金属
，具体而言，涉及一种荧光金属纳米团簇及其制备方法与应用
。

技术介绍

[0002]由于现代生活中工业的快速发展，重金属污染已成为全世界迫切关注的问题
。
铜离子是生命系统中含量最高的必需金属元素之一，它作为多种酶的辅助因子，对氧化还原平衡
、
细胞内代谢平衡和基因表达至关重要
。
另一方面，过量的铜离子可能会促进活性氧
(ROS)
的形成，并通过铜凋亡导致细胞死亡
。
长期接触高浓度的铜离子可能会导致肾脏
、
肝脏和胃肠道系统受损
。
此外，阿尔茨海默症
、
门克斯病和帕金森病等一系列疾病都与铜离子的体内平衡被破坏有关
。
铜离子的缺乏或过载都可能对人体的生理机能产生不利影响
。
考虑到这些因素，许多国际组织如美国环境保护署
(EPA)、
世界卫生组织
(WHO)
都制定了铜离子在水和食品中的限量标准
。
[0003]目前常用的铜离子的检测技术有原子吸收光谱法
、X
射线吸收光谱法
、
电感耦合等离子体质谱法
(ICP
‑
MS)、
电感耦合等离子体原子发射光谱法
(ICP
‑
AES)
等
。
然而，这些方法仍存在一些缺陷，如需要高成本的分析仪器
、
复杂的预处理程序
、
经验丰富的技术人员，以及无法分析生物样品，无法实现现场快速检测等方面的限制
。
[0004]因此，开发能够快速有效地检测铜离子的灵敏
、
简便的技术具有重要意义
。
[0005]鉴于此，特提出本专利技术
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种荧光金属纳米团簇及其制备方法与应用以改善上述技术问题
。
[0007]本申请可这样实现：
[0008]第一方面，本申请提供一种荧光金属纳米团簇，其包括镍金属纳米结构和半胱氨酸配体，半胱氨酸配体通过化学键附着于镍金属纳米结构上
。
[0009]在可选的实施方式中，荧光金属纳米团簇具有以下特征中的至少一种：
[0010]特征一：荧光金属纳米团簇的粒径为2～
9nm
；
[0011]特征二：荧光金属纳米团簇的最大激发波长为
400nm
；
[0012]特征三：荧光金属纳米团簇的最大发射波长为
480nm。
[0013]第二方面，本申请提供一种如前述实施方式的荧光金属纳米团簇的制备方法，包括以下步骤：将镍盐和半胱氨酸在溶液条件下进行水热反应，形成荧光金属纳米团簇；
[0014]在可选的实施方式中，镍盐和半胱氨酸的摩尔比为
1:1
～
3000。
[0015]在可选的实施方式中，镍盐包括氯化镍
、
硫酸镍和硝酸镍中的至少一种
。
[0016]在可选的实施方式中，将镍盐水溶液和半胱氨酸水溶液混合后进行水热反应
。
[0017]在可选的实施方式中，镍盐水溶液的浓度为
10
～
1000mmol/L
，优选为
50
～
500mmol/L
，更优为
100mmol/L。
[0018]在可选的实施方式中，半胱氨酸水溶液的浓度为1～
300mmol/L
，优选为
100
～
300mmol/L
，更优为
300mmol/L。
[0019]在可选的实施方式中，半胱氨酸水溶液中还含有
NaOH
，
NaOH
和半胱氨酸的摩尔比为
1:1
～
1.5
；优选地，
NaOH
和半胱氨酸的摩尔比为
1:1.25。
[0020]在可选的实施方式中，水热反应的温度为
50
～
100℃
，水热反应的时间为3～
72h
；优选地，水热反应的温度为
85
～
95℃
，水热反应的时间为
24
～
48h
；更优地，水热反应的温度为
90℃
，水热反应的时间为
48h。
[0021]第三方面，本申请提供一种荧光溶液，具有聚集诱导荧光增强的光学特性，其包括如前述实施方式的荧光金属纳米团簇和溶剂
。
[0022]在可选的实施方式中，溶剂包括水及含有极性的有机溶剂
。
[0023]在可选的实施方式中，溶剂包括乙二醇
、
甲醇
、
乙醇和二甲基甲酰胺中的至少一种；优选地，溶剂包括乙二醇；
[0024]在可选的实施方式中，溶剂中乙二醇的体积含量
≥30
％；优选地，溶剂中乙二醇的体积含量
≥90
％
。
[0025]第四方面，本申请提供如前述实施方式的荧光金属纳米团簇在检测铜离子中的应用
。
[0026]在可选的实施方式中，检测铜离子的线性范围为2μ
mol/L
～
800
μ
mol/L
，检测限为
1.03
μ
mol/L。
[0027]第五方面，本申请提供一种铜离子的检测方法，包括以下步骤：以前述实施方式的荧光金属纳米团簇作为荧光探针检测铜离子
。
[0028]在可选的实施方式中，先将荧光金属纳米团簇与待检测样品混合，随后再进行荧光检测
。
[0029]在可选的实施方式中，荧光检测采用的激发波长为
380
～
420nm
，优选为
415nm。
[0030]本申请的有益效果包括：
[0031]半胱氨酸配体通过化学键附着于镍金属纳米结构上所形成的荧光金属纳米团簇具有聚集诱导荧光增强的光学特性，其制备方法简便，易操作，成本低，绿色温和
。
该荧光金属纳米团簇能够作为荧光探针被铜离子荧光淬灭，因此，其可对铜离子进行快速
、
灵敏且高特异性的识别
。
将其作为荧光探针检测铜离子，克服了现有铜离子检测方法耗时长
、
步骤繁琐
、
成本高等缺点
。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种荧光金属纳米团簇，其特征在于，所述荧光金属纳米团簇包括镍金属纳米结构和半胱氨酸配体，所述半胱氨酸配体通过化学键附着于所述镍金属纳米结构上
。2.
根据权利要求1所述的荧光金属纳米团簇，其特征在于，所述荧光金属纳米团簇具有以下特征中的至少一种：特征一：所述荧光金属纳米团簇的粒径为2～
9nm
；特征二：所述荧光金属纳米团簇的最大激发波长为
400nm
；特征三：所述荧光金属纳米团簇的最大发射波长为
480nm。3.
一种如权利要求1或2所述的荧光金属纳米团簇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍盐和半胱氨酸在溶液条件下进行水热反应，形成所述荧光金属纳米团簇；优选地，所述镍盐和半胱氨酸的摩尔比为
1:1
～
3000
；优选地，所述镍盐包括氯化镍
、
硫酸镍和硝酸镍中的至少一种
。4.
根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，将镍盐水溶液和半胱氨酸水溶液混合后进行水热反应；优选地，所述镍盐水溶液的浓度为
10
～
1000mmol/L
，更优为
50
～
500mmol/L
，进一步更优为
100mmol/L
；优选地，所述半胱氨酸水溶液的浓度为1～
300mmol/L
，更优为
100
～
300mmol/L
，进一步更优为
300mmol/L。5.
根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述半胱氨酸水溶液中还含有
NaOH
，
NaOH
和半胱氨酸的摩尔比为
1:1
～
1.5
；优选地，
NaOH<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，程泽华，魏金超，王胜鹏，王一涛，
申请(专利权)人：澳门大学，
类型：发明
国别省市：