一种红光碳量子点的制备方法及其在检测三价铁离子中的应用

本发明属于碳量子点领域，具体涉及一种红光碳量子点的制备方法及其在检测三价铁离子中的应用。

背景技术：

1、碳量子点（cqd）这种准球形纳米颗粒，一经发现，开始在各个领域被广泛的应用。碳量子点可以从各种绿色来源合成，因此作为可再生资源的各种植物物种被大量使用在合成碳量子点中，常用的植物部分是叶子、根和花。生物质碳量子点和半导体量子点以及荧光有机剂相比，它具有光稳定性和细胞毒性低、表面易官能化等显著优势，在生物成像、化学传感、环境监测、疾病诊断、光催化等领域具有广阔的应用前景。

2、如cn107764788a公开了一种碳量子点的合成方法，包括(1)称量5g新鲜的胡萝卜，切成小块，放在盛有50ml水的100ml圆底烧瓶中加热至110℃沸腾，然后继续加热15分钟，停止加热；(2)将上述加热处理的胡萝卜取出，用研钵将胡萝卜研磨制浆状，然后取2g至另一个圆底烧瓶中，加入20ml纯水，再加入0.2g柠檬酸搅拌10分钟； (3)将上述混合物倒入25ml反应釜中，在120℃下反应1h；然后将所得混合液在离心机中离心15min，再用0 .22μm的滤膜过滤，最后再用透析袋透析24h后得到碳量子点，将所合成的碳量子点储存在4℃的冰箱中备用。如cn106590641a公开了一种具有荧光性能的碳量子点的制备方法，包括(1)将菊花洗净干燥，称取菊花和蒸馏水加入到设有聚四氟乙烯内胆的反应釜中，菊花和蒸馏水的质量体积比为(0.5-3.0)g:(30-50)ml，在150～220℃下反应16～48h，反应结束后冷却至室温，将得到的棕黑色产物固液分离；(2)将溶液用滤膜过滤，所得到的黄色或者棕色溶液为具有荧光性能的碳量子点。如cn105241854a公开了一种碳量子点的制备，包括(1) 配制葡萄糖和无水乙醇质量比为40:1～5:1 分散液；(2) 将上述混合好的溶液放置于水热反应釜中，将水热反应釜放置于80-230℃的环境中反应5-20 小时，得到荧光量子点。上述三种方法制备的碳量子点均对三价铁离子具有良好的选择性，通过荧光猝灭可以实现三价铁离子的检测，但这些碳量子点的发射波长均在蓝光范围内。

3、对于红光碳量子点，cn115044370a公开了一种检测多种金属离子的杂元素掺杂红光碳点。其首先将0.1g莲子芯、0.6804g还原型谷胱甘肽和0.6106g邻苯二胺溶解于20ml甲酰胺，再将其转移到聚四氟乙烯反应釜中，于160℃反应2小时。待反应产物冷却至室温后，在离心机中以1000 rpm离心20 min，收集上清液并用去离子水稀释5倍。所得溶液用1000da分子量透析袋透析一周后通过0.22μm微孔过滤器过滤，最后冷冻干燥得到墨绿色的杂元素掺杂红光碳点粉末。在该方案中，莲子芯作为碳源，还原型谷胱甘肽、邻苯二胺作为掺杂氮元素和硫元素的前驱体。锌离子对该碳量子点的荧光具有明显的增强作用，二价锰离子则对该碳量子点的荧光具有明显的猝灭作用，而包括三价铁离子等其它金属离子则对该碳量子点荧光强度的影响非常弱。

4、cn115124999a公开了一种利用牡丹籽渣制备红光碳点的方法，其将牡丹籽渣和邻苯二胺溶解在二次蒸馏水中，充分溶解后倒入高温反应釜中反应，将反应后的溶液利用透析袋进行透析，将透析后的溶液冷冻干燥后得到纯净的红色荧光碳点粉末，该荧光碳点对fe3+具有明显的识别作用，但制备时需要使用具有毒性的邻苯二胺。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可用于荧光猝灭法检测三价铁离子的红光碳量子点的制备方法，本发明方法具有操作简便、绿色环保的优势。

2、本发明为实现上述目的，采用如下的技术方案：

3、一种红光碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、（1）将万年青与乙醇混合，在反应釜中于100℃-150℃下反应一定时间；

5、（2）反应液过滤，滤液透析，得到所述的红光碳量子点。

6、优选地，所述万年青为万年青树叶。

7、优选地，所述万年青与乙醇的料液比为1:10 g/ml。

8、优选地，所述反应的时间为6-10h。

9、优选地，所述反应液采用0.22 μm微孔滤膜进行过滤。

10、优选地，所述滤液采用截留分子量为1000 da的透析袋进行透析。

11、优选地，所述透析的时间为7天，每隔6h换一次水。

12、一种依据上述方法制备得到红光碳量子点。

13、优选地，所述红光碳量子点的碳含量≥89%，氧含量≤10%，硅含量0.6~0.7%。

14、上述红光碳量子点在荧光猝灭法检测三价铁离子中的应用。

15、本发明的有益效果：

16、与现有技术相比，本发明方法以万年青为碳源，乙醇为溶剂，具有原料成本低、绿色环保且制备操作简便的优点，所制备的红光碳量子点对三价铁离子具有良好的选择性。

技术特征：

1.一种红光碳量子点的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述万年青为万年青树叶。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述万年青与乙醇的料液比为1:10g/ml。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应的时间为6-10h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述反应液采用0.22 μm微孔滤膜进行过滤。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述滤液采用截留分子量为1000 da的透析袋进行透析。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述透析的时间为7天，每隔6h换一次水。

8.一种红光碳量子点，其特征在于：所述红光碳量子点是依据权利要求1-7任一所述方法制备得到。

9.根据权利要求8所述的红光碳量子点，其特征在于：所述红光碳量子点的碳含量≥89%，氧含量≤10%，硅含量0.6~0.7%。

10.权利要求8所述的红光碳量子点在荧光猝灭法检测三价铁离子中的应用。

技术总结本发明公开了一种红光碳量子点的制备方法。所述制备方法包括以下步骤：（1）将万年青与乙醇混合，在反应釜中于100℃‑150℃下反应一定时间；（2）反应液过滤，滤液透析，得到所述的红光碳量子点。与现有技术相比，本发明方法具有原料成本低、绿色环保且制备操作简便的优点，所制备的红光碳量子点对三价铁离子具有良好的选择性。技术研发人员：薛中华,张承风,强睿斌,陈亚园,刘海乐,孙盼盼受保护的技术使用者：西北师范大学技术研发日：技术公布日：2024/9/9