一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法及其在检测香兰素中的应用

本发明属于碳基材料制备，具体涉及一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法及其在检测香兰素中的应用。

背景技术：

1、碳量子点是继碳纳米管、碳纳米棒、金刚石、富勒烯等碳家族成员后，发现的具有优良性能的碳基材料。荧光碳点具有荧光性质稳定、无毒、制备方法简单、成本低、生物相容性好等优点，在生物分析、光催化及光学器件等领域得到了越来越广泛的关注。目前，荧光碳点的合成主要采用水热法或微波法合成。生物质本身无毒、安全，利用天然物质合成碳点成为研究的热点。香兰素是世界上应用最广泛的食品调味剂之一。由于其浓郁的奶香味，它通常被添加到包括婴儿配方奶粉在内的乳制品中以增加风味。然而，长期食用香兰素会对其肝脏和肾脏造成不可逆的损害，其危害非常严重。因此，简单、快速、方便的检测香兰素非常重要。本研究以山竹皮为碳源，采用水热法合成了蓝光碳点，可以灵敏和具有选择性地检测水中的香兰素。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明利用水热法一步制备出高纯度且稳定性好的荧光碳量子点，并验证出其可以作为检测香兰素的荧光探针。

2、为实现上述目的，本发明提供一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法及其在检测香兰素中的应用。

3、本发明采用的技术方案是：

4、一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法，包括如下步骤：

5、1)将山竹皮洗净烘干后煅烧，煅烧后研磨成粉末，取研磨好的山竹皮粉末加入到超纯水与乙二胺的混合溶液中；

6、2)将步骤1)得到的山竹皮混合溶液超声后转移至密闭反应器中加热反应；

7、3)将反应体系自然冷却至室温，取上清液离心后透析以除去杂质，真空干燥后得到基于山竹皮的荧光碳点。

8、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，所述煅烧条件为：在200-300℃下煅烧60-90min。

9、进一步的，上述的制备方法，步骤1)中，研磨好的山竹皮粉末：超纯水：乙二胺＝0.5g：30ml：0.5-1ml。

10、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述超声时间为20-30min。

11、进一步的，上述的制备方法，步骤2)中，所述加热反应的条件为：反应温度为200℃，反应时间为12h。

12、进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，所述离心条件为：在8000rpm下离心15-20min。

13、进一步的，上述的制备方法，步骤3)中，所述透析采用的透析袋的规格为500da。

14、上述任意一项所述的制备方法制备的基于山竹皮的荧光碳点作为荧光探针在检测香兰素中的应用。

15、进一步的，上述的应用，方法如下：

16、1)取待测液1ml，向其中加入2ml浓度为0.2mg/ml的基于山竹皮的荧光碳点水溶液，待混合均匀后，反应10min；

17、2)将步骤1)所获得的混合溶液放入荧光光谱仪中，选取356nm为激发波长，光谱范围设定为356-580nm，待获得完整的荧光光谱后，读取446nm处的荧光强度值i；

18、3)取超纯水1ml，向其中加入2ml浓度为0.2mg/ml的基于山竹皮的荧光碳点水溶液，待混合均匀后，反应10min；

19、4)将步骤3)所获得的混合溶液放入荧光光谱仪中，选取356nm为激发波长，光谱范围设定为356-580nm，待获得完整的荧光光谱后，读取446nm处的荧光强度值i0；

20、5)计算i0/i-1的值，通过香兰素的标准曲线计算待测溶液中香兰素的浓度。

21、更进一步的，上述的应用，所述香兰素的标准曲线的绘制方法如下：分别取不同体积的浓度为0.01mol/l的香兰素标准溶液，分别向其中加入2ml浓度为0.2mg/ml的基于山竹皮的荧光碳点水溶液，待混合均匀后，反应10min，得到梯度浓度的香兰素荧光碳点混合溶液，分别将混合溶液放入荧光光谱仪中，选取356nm为激发光波长，光谱范围设定为356-580nm，待获得完整的荧光光谱后，读取446nm处的荧光强度值ix，以香兰素的浓度为横坐标、以i0/ix-1的值为纵坐标绘制香兰素的标准曲线。

22、本发明的有益效果是：

23、1、本发明利用水热法一步制备的生物质荧光碳量子点，引入了氮掺杂，荧光强度高，稳定性好，合成方法简单，碳源采用山竹皮，廉价易得，成本低。

24、2、荧光测试实验表明制备的基于山竹皮的碳量子点可以作荧光探针对香兰素进行定量检测，有望成为简单、快速、方便灵敏和具有选择性地检测香兰素的荧光探针。

技术特征：

1.一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述煅烧条件为：在200-300℃下煅烧60-90min。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，研磨好的山竹皮粉末：超纯水：乙二胺＝0.5g：30ml：0.5-1ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述超声时间为20-30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述加热反应的条件为：反应温度为200℃，反应时间为12h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述离心条件为：在8000rpm下离心15-20min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述透析采用的透析袋的规格为500da。

8.权利要求1-7中任意一项所述的制备方法制备的基于山竹皮的荧光碳点作为荧光探针在检测香兰素中的应用。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，方法如下：

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述香兰素的标准曲线的绘制方法如下：

技术总结本发明属于碳基材料制备技术领域，具体涉及一种基于山竹皮的荧光碳点的制备方法及其在检测香兰素中的应用。以山竹皮和乙二胺为前驱体，将其按一定比例混合溶于水中，搅拌溶解后将其加热反应，离心、透析、真空干燥后得到所述碳点。本发明制备的碳点引入了氮掺杂，荧光强度高，稳定性好且制备方法简单，碳源采用山竹皮，廉价易得，合成方法简单、成本低。本次发明制备的荧光碳点可以作为荧光探针对香兰素进行定量检测，且简单、快速、方便灵敏和具有选择性。技术研发人员：张国林,陈雅萱,吴秋华受保护的技术使用者：辽宁大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29