【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种荧光碳点的制备与应用，具体涉及一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法及其在铜离子检测中的应用，属于纳米材料制备及化学分析检测。
技术介绍
1、铜离子对于人类来说是必不可少的微量元素，在人体内众多代谢中起着重要的作用，如造血功能、免疫系统、中枢神经以及人体的各种组织如脑、骨骼、心脏、头发、肝等器官的发育都起着重要的作用。铜缺乏将降低一些重要酶的活性，并影响脑发育、脱发、骨质疏松及白化病等。但是体内的铜超标，也会造成铜中毒使身体受到伤害，如脏器和脑受损、造血功能异常、代谢紊乱、糖尿病和癌症等。
2、我国饮用水质标准规定水中cu2+的含量低于20μm，其他国家也均对饮用水中的cu2+的含量进行规定，如美国要求低于20μm，欧盟要求低于30μm。当今世界经济快速发展，人们的生活水平也逐步提高，但对水资源的污染较为严重。由于国家大力发展重工业，水中的重金属离子严重超标，这不仅影响了人类正常饮用水资源，同时也对河水中动植物的生长造成了不可小觑的危害。因此，对河水中重金属离子的检测显得尤其重要。目前对金属离子的检测已有多种分析法，如容量分析法(配位滴定法、改进碘量滴定法、萃取铜分析法)、仪器分析法如分光光度计、原子发射光谱法、荧光光谱法、原子吸收光谱法、电极法等。但这些检测方法要么所需的样品制备较复杂、成本较高、操作繁琐、灵敏度低或现场分析受限，因此选择简单、精准、环保的铜金属离子检测法是非常有必要的。
3、碳量子点(cqds)主要以碳为主体，其毒性小、水溶性良好、发光波长可调且易于功能化。现如今，碳量子点
4、壳聚糖是目前大自然中唯一显正电的可食性纤维，其学名为几丁聚糖，广泛存在于甲壳类动物中，资源十分丰富，具有无毒性、生物相容性和生物可降解性等。另外，壳聚糖对人体不产生任何排斥反应，并且分子结构中存在活泼的羟基和氨基使其具有独特的化学反应。壳聚糖还可以被用作碳源以制备强荧光稳定性、高荧光量子产率的荧光碳量子点。壳聚糖和3-氨丙基-3-乙氧基硅烷制备硅氮掺杂的碳量子点用于cu2+的检测技术未见公开。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一是提供一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法。
2、本专利技术的目的之二是提供上述制备方法制得的荧光碳点在铜离子检测中的应用。
3、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
4、第一方面，本专利技术提供一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，包括以下步骤：
5、将壳聚糖溶于水中，加入3-氨丙基-3-乙氧基硅烷(aptes)进行超声分散，然后将混合溶液转移至微波反应器中加热反应；反应结束后，进行离心，提取上清液，过滤后得到荧光碳点。
6、作为本专利技术优选的实施方式，所述壳聚糖在水中的浓度为19～63mg/ml，所述的壳聚糖与所述3-氨丙基-3-乙氧基硅烷的质量比为1：(0.2～1.5)。
7、作为本专利技术优选的实施方式，微波功率为500w～900w，微波加热时间为2～14min。
8、作为本专利技术更优选的实施方式，微波功率为800w，反应时间为10min。
9、作为本专利技术优选的实施方式，所述离心的转速为4000转/分。
10、作为本专利技术优选的实施方式，所述的过滤为针筒过滤器，所用膜为0.22um的水系膜。
11、第二方面，本专利技术还提供上述制备方法制得的荧光碳点在铜离子检测中的应用。
12、具体地，该荧光碳点用作荧光探针检测水中铜离子，包括以下步骤：
13、将上述所制得荧光碳点加入到含有不同铜离子浓度、不同ph的溶液中，进行荧光淬灭反应，根据检测的荧光强度与铜离子的浓度绘制曲线图。
14、作为本专利技术优选的实施方式，进行荧光淬灭反应时，反应体系的ph值为4～11；
15、作为本专利技术优选的实施方式，进行荧光淬灭反应时，所述铜离子的浓度的线性检测范围为1×10-4～8×10-4mol/l；
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)以壳聚糖和3-氨丙基-3-乙氧基硅烷为原料，采用微波法制备了荧光碳点，所制得荧光碳点水溶性好、荧光强度高、荧光量子产率高和稳定性好。
18、(2)本专利技术制备荧光碳点原料廉价、操作简便快捷、工艺过程绿色安全环保等优势，适合大规模生产。
19、(3)利用该荧光碳点作为探针实现了cu2+的检测，灵敏度高、选择性好、检测成本低等优点，针对cu2+的线性检测浓度范围为1×10-4～8×10-4mol/l，对水中cu2+的检测有良好的应用前景。
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1.一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖在水中的浓度为19～63mg/mL，所述的壳聚糖与所述3-氨丙基-3-乙氧基硅烷的质量比为1：(0.2～1.5)。
3.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，微波功率为500W～900W，微波加热时间为2～14min。
4.根据权利要求3所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，微波功率为800W，反应时间为10min。
5.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述离心的转速为4000转/分。
6.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述的过滤为针筒过滤器，所用膜为0.22um的水系膜。
7.一种硅氮双掺杂荧光碳点，其特征在于，由权利要求1至6任一项所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法制备得到。
8.权利要求7所述的硅氮双掺杂荧光碳点在铜离子检测中的应用。
9.一种检测环境水体中铜离子的方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖在水中的浓度为19～63mg/ml，所述的壳聚糖与所述3-氨丙基-3-乙氧基硅烷的质量比为1：(0.2～1.5)。
3.根据权利要求1所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，微波功率为500w～900w，微波加热时间为2～14min。
4.根据权利要求3所述的一种硅氮双掺杂荧光碳点的制备方法，其特征在于，微波功率为800w，反应时间为10m...
【专利技术属性】
技术研发人员：宫贵贞，李勋章，董黎明，王士凡，丁跃，
申请(专利权)人：徐州工程学院，
类型：发明
国别省市：
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