基于罗丹明B与荧光碳点的比率计纳米荧光探针的制备方法及其产品和应用

本发明属于金属离子探针，涉及基于罗丹明b与荧光碳点的比率计纳米荧光探针的制备方法及其产品和应用。

背景技术：

1、重金属离子污染已成为环境保护中亟待解决的污染问题之一。汞离子(hg2+)作为毒性最强的重金属之一，常以汞单质、有机汞和汞盐等三种形式存在于自然环境中，由于其可在环境中稳定存在，因此痕量的hg2+也会对人类的健康产生严重的威胁。此外，hg2+可通过食物链进入人体并蓄积及扩散，并可与体内蛋白质中的巯基发生结合，从而引发多种疾病，包括神经认知障碍、运动障碍、肾衰竭、腹痛及dna损伤等。美国环境保护署明确规定，纯净水中hg2+的浓度不能超过10nm。因此，检测食品、饮料、地表水、地下水和污染水中hg2+的浓度，对生态环境的保护和人类健康具有重要的生物学意义。

2、迄今为止，已有传统的检测hg2+浓度的方法包括原子吸收光谱，icp-ms、电化学及x射线吸收光谱等。然后，上述方法却存在着众多局限性，如：耗时久、仪器昂贵、需专业人员操作、繁琐的步骤等，这大大限制了其应用的范围及发展前景。因此，需要寻找一种灵敏、快速的检测方法。近年来，荧光探针分析检测法因其操作简单、优异的光学性能、生物相容性良好、低成本等优势而被广泛应用于各个领域，如：生物成像、医学诊断、药物递送、光催化及金属离子及大、小分子的传感等。

3、目前，已有多种荧光碳点被开发利用，用于hg2+的检测。如：pawar等人创建了一种基于量子点(cds)的荧光探针，用于检测hg2+，li等人设计了一种基于n和s共掺杂cds的hg2+检测用的树脂探针，yan等人通过一锅水热法构建了一种测定hg2+的cds。然而，已报道的大多数荧光探针都依赖于单一发射波长所产生的变化，这就容易受到待测物浓度、检测环境和仪器误差等因素的干扰，从而影响目标分析物的分析结果。比率计荧光探针是通过测量两个不同波长下的荧光强度作比值来进行自校正，以确定目标，这可以简单地消除各种因素的影响，实现准确的定量分析。

4、因此，需要寻找具有响应速度快、高选择性和灵敏度、优良的水溶性等优点的荧光探针，可为hg2+的定量检测提供一种新的分析方法。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种荧光碳点的制备方法；本发明的目的之二在于提供一种荧光碳点的制备方法；本发明的目的之三在于提供一种荧光碳点的制备方法在制备检测汞离子(hg2+)的比率计纳米荧光探针(wz-l)方面的应用；本发明的目的之四在于提供一种比率计纳米荧光探针(wz-l)的制备方法；本发明的目的之五在于提供一种比率计纳米荧光探针(wz-l)的制备方法；本发明的目的之六在于提供一种比率计纳米荧光探针(wz-l)的制备方法在检测汞离子(hg2+)方面的应用。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、1.一种荧光碳点的制备方法，所述制备方法如下所示：

4、分别以柠檬酸(ca)和三乙胺(tea)为碳源和氮源，将柠檬酸(ca)溶于蒸馏水中，随后加入三乙胺，混合超声使其分散均匀得到混合溶液，转移到不锈钢的高压反应釜中，在160±10℃下加热反应3～4h，待反应结束冷却至室温，透析后过滤，真空旋干溶液即可得到荧光碳点(cds)。

5、优选的，所述柠檬酸(ca)和三乙胺(tea)的摩尔比为5:25～5:30。

6、优选的，所述透析是指在用3500da的透析袋透析12h；

7、所述透析的过程中每2h换水一次。

8、优选的，所述过滤是指用0.22μm的有机滤膜过滤。

9、2.根据上述制备方法制备得到的荧光碳点(cds)。

10、3.上述荧光碳点在制备检测汞离子(hg2+)的比率计纳米荧光探针(wz-l)方面的应用。

11、4.一种比率计纳米荧光探针(wz-l)的制备方法，所述制备方法如下所示：

12、将上述荧光碳点和罗丹明b加入pbs缓冲溶液中混合后，经过静电吸附即可得到比率计纳米荧光探针(wz-l)。

13、优选的，所述荧光碳点和罗丹明b的质量比为3.36:2×10-7。

14、所述pbs缓冲溶液的ph＝7.4。

15、5.根据上述制备方法制备得到的比率计纳米荧光探针(wz-l)。

16、6.上述比率计纳米荧光探针(wz-l)在检测汞离子(hg2+)方面的应用。

17、本发明的有益效果在于：本发明公开了一种荧光碳点，以柠檬酸和三乙胺为原料，通过水热法合成荧光碳点，该荧光碳点(cds)加入适量的罗丹明b后通过静电吸附可以构建一种比率计纳米荧光探针(wz-l)。本发明的比率计纳米荧光探针(wz-l)在443nm和577nm处均有一个发射峰，加入hg2+后，443nm的峰出现荧光淬灭的现象，而577nm处的峰作为参考峰，维持稳定不发生改变，以该两种峰的强度比值来实现hg2+的准确检测。该比率计纳米荧光探针(wz-l)具有响应速度快、高选择性和灵敏度与优良水溶性等优点，可为hg2+的定量检测提供一种新的分析方法。

18、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种荧光碳点的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下所示：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸和三乙胺的摩尔比为5:25～5:30。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述透析是指在用3500da的透析袋透析12h；

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过滤是指用0.22μm的有机滤膜过滤。

5.根据权利要求1～4任一项所述制备方法制备得到的荧光碳点。

6.权利要求5所述荧光碳点在制备检测汞离子的比率计纳米荧光探针方面的应用。

7.一种比率计纳米荧光探针的制备方法，其特征在于，所述制备方法如下所示：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述荧光碳点和罗丹明b的质量比为3.36:2×10-7；

9.根据权利要求7～8任一项所述制备方法制备得到的比率计纳米荧光探针。

10.权利要求9所述比率计纳米荧光探针在检测汞离子方面的应用。

技术总结本发明涉及基于罗丹明B与荧光碳点的比率计纳米荧光探针的制备方法及其产品和应用，属于金属离子探针技术领域。本发明公开了一种氮掺杂荧光碳点，以柠檬酸和三乙胺为原料，通过水热法合成荧光碳点并加入适量的罗丹明B，通过静电吸附构建了一种新型的比率计纳米荧光探针。本发明的比率计纳米荧光探针在443nm和577nm处均有一个发射峰，在加入Hg<supgt;2+</supgt;后，443nm的峰出现荧光淬灭的现象，而577nm处的峰作为参考峰，维持稳定不发生改变，以该两种峰的强度比值来实现Hg<supgt;2+</supgt;的准确检测。该比率计纳米荧光探针具有响应速度快、选择性和灵敏度高、水溶性良好等优点，可为Hg<supgt;2+</supgt;的定量检测提供一种新的分析方法。技术研发人员：罗维芳,王倩,张倩,谢梦裴,沈梦怡,郭惠,唐于平受保护的技术使用者：陕西中医药大学技术研发日：技术公布日：2024/7/4