【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料和分析检验，具体涉及一种碳量子点及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着工业的快速发展，重金属污染成为环境安全的一个重要问题。在金属离子中，hg(ii)被认为是最危险的金属污染物之一，对人类健康和环境生态构成了重大威胁。当hg(ii)进入人体后，hg(ii)会与蛋白质中的硫醇基结合，显著影响人体的精神和神经功能，对人类健康造成巨大的威胁。常见的重金属离子的检测方法依赖于电感耦合等离子体质谱法(icp-ms)进行。但是这种方法通常涉及复杂的样品预处理、数据采集时间长，需要昂贵且便携性差的仪器，并且需要专业操作，这不利于实验室外的现场快速检测。因此，迫切需要一种便携，绿色，简易操作，高灵敏和高选择性的hg(ii)检测技术。
2、碳量子点(cds)是一类具有显著荧光性能的碳纳米材料，它是粒径低于10nm的碳纳米颗粒组成的准球形或球形颗粒。碳量子点具有优秀的光学性质、良好的水溶性、低毒性、生物相容性好等诸多优点。迄今为止，已经有许多用各种碳源合成的不同种类的碳量子点。但这些碳量子点多属于聚集诱导猝灭(acq)材料，存在荧光背景高、光稳定性差、荧光产率低和聚集导致自猝灭等缺点。
3、聚集诱导荧光增强(aiee)材料是近年来提出的一种极具研究和应用价值的新材料。这类材料在单分子自由状态的发光较弱而在聚集态发光显著增强，目前被广泛接受的aie机理是分子在聚集状态下分子内运动受限(rim)导致非辐射衰变被限制，产生高发射。目前，具有aiee潜能的cds仍然处于研发初期，aiee型cds的设计途径，制
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种碳量子点。本专利技术的目的之二在于提供上述碳量子点的制备方法。本专利技术的目的之三在于提供上述碳量子点或荧光探针在检测hg(ii)中的应用。本专利技术的目的之四在于提供一种检测hg(ii)的方法。
2、为了实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案是：
3、本专利技术第一方面提供了一种碳量子点，所述碳量子点是由四(4-羧基苯)乙烯单体合成的碳纳米材料。
4、优选地，所述碳量子点的粒径约为2-6nm。
5、优选地，所述碳量子点在水中的最大激发波长为400nm。
6、优选地，所述碳量子点在水中的最大发射波长为495nm。
7、本专利技术第二方面提供了第一方面所述碳量子点的制备方法，包括如下步骤：将四(4-羧基苯)乙烯与有机溶剂进行混合，进行溶剂热反应，制得所述碳量子点。
8、优选地，所述溶剂热反应的反应温度为170-230℃。
9、更优选地，所述溶剂热反应的反应温度为190-210℃。
10、优选地，所述溶剂热反应的反应时间为6-14h。
11、更优选地，所述溶剂热反应的反应时间为8-12h。
12、优选地，所述有机溶剂选自n-n二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙腈中的一种或多种。
13、优选地，所述四(4-羧基苯)乙烯与有机溶剂的用量比为(1-10)mg：30ml。
14、优选地，还包括如下步骤：将反应后的反应溶液进行分离得到固体产物，经洗涤和干燥得到所述碳量子点；所述洗涤采用的洗涤剂包括n,n-二甲基甲酰胺。
15、更优选地，在50-80℃下进行干燥。
16、本专利技术第三方面提供了第一方面所述的碳量子点在检测hg(ii)中的应用。
17、本专利技术第四方面提供了一种检测hg(ii)的方法，包括如下步骤：将待测溶液与第一方面所述的碳量子点混合制得混合溶液，对混合溶液进行荧光光谱检测，发生聚集诱导荧光增强反应即检测出待测溶液含有hg(ii)。
18、优选地，所述荧光光谱检测采用的激发波长为380～420nm。
19、优选地，所述荧光光谱检测采用的发射波长为495nm。
20、优选地，在对混合溶液进行荧光光谱检测前先进行孵育。
21、更优选地，所述孵育的时间为10-30min。
22、更优选地，所述孵育的温度为0-60℃。
23、优选地，所述混合溶液中碳量子点的浓度为0.01-1mg/ml。
24、优选地，所述待测溶液的ph值为3-7。
25、更优选地，所述待测溶液的ph值为4-6。
26、优选地，包括如下步骤：
27、(1)将碳量子点与hg(ii)标准溶液进行混合得到混合溶液，检测混合溶液的荧光强度，建立标准工作曲线；
28、(2)将含hg(ii)的待测溶液与碳量子点进行混合，检测其荧光强度，并依据步骤(1)构建的工作曲线，测得待测溶液中hg(ii)的浓度。
29、本专利技术的有益效果是：
30、本专利技术提供了一种碳量子点，所述碳量子点是由四(4-羧基苯)乙烯单体合成的碳纳米材料，碳量子点的表面具有丰富的羧基基团，可以有效抓取汞离子，并在汞离子的引导下，产生聚集和导致荧光强度显著增强的特征。另外所述碳量子点在水中溶解性好，便于水相检测。所述碳量子点属于荧光增强型探针材料，本身只发出弱荧光，在与hg(ii)作用之后荧光增强，相对于荧光淬灭型材料，荧光增强的信号变化更易有效检测，可以降低背景信号，更适合应用于生物体系。
31、本专利技术的碳量子点应用于检测hg(ii)会产生特异性荧光增强，所述碳量子点用于hg(ii)检测具有较好的专一选择性、抗干扰性和较高的灵敏度，可通过溶液的荧光强度与hg(ii)浓度建立良好的线性关系，具有极低的检出限，检出限为47nmol/l。因此采用所述碳量子点对hg(ii)进行检测，能够实现快速高效、灵敏简便的检测。
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1.一种碳量子点，其特征在于，所述碳量子点是由四(4-羧基苯)乙烯单体合成的碳纳米材料。
2.根据权利要求1所述的碳量子点，其特征在于，所述碳量子点的粒径约为2-6nm。
3.权利要求1或2所述碳量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将四(4-羧基苯)乙烯与有机溶剂进行混合，进行溶剂热反应，制得所述碳量子点。
4.根据权利要求3所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的反应温度为170-230℃；
5.根据权利要求3所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：将反应后的反应溶液进行分离得到固体产物，经洗涤和干燥得到所述碳量子点；所述洗涤采用的洗涤剂包括N,N-二甲基甲酰胺。
6.权利要求1或2所述的碳量子点在检测Hg(II)中的应用。
7.一种检测Hg(II)的方法，其特征在于，包括如下步骤：将待测溶液与权利要求1或2所述的碳量子点混合制得混合溶液，对混合溶液进行荧光光谱检测，发生聚集诱导荧光增强反应即检测出待测溶液含有Hg(II)。
8.根据权利要求7的检测Hg(II
9.根据权利要求7的检测Hg(II)的方法，其特征在于，所述混合溶液中碳量子点的浓度为0.01-1mg/mL。
10.根据权利要求7或8的检测Hg(II)的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种碳量子点，其特征在于，所述碳量子点是由四(4-羧基苯)乙烯单体合成的碳纳米材料。
2.根据权利要求1所述的碳量子点，其特征在于，所述碳量子点的粒径约为2-6nm。
3.权利要求1或2所述碳量子点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将四(4-羧基苯)乙烯与有机溶剂进行混合，进行溶剂热反应，制得所述碳量子点。
4.根据权利要求3所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的反应温度为170-230℃；
5.根据权利要求3所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：将反应后的反应溶液进行分离得到固体产物，经洗涤和干燥得到所述碳量子点；所述洗涤采用的洗涤剂包括n,n-...
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