一種用于三價金離子檢測的新方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于化學檢測技術領域，具體涉及一種用于三價金離子檢測的新方法。
【背景技術】
[0002] 金為貴金屬，廣泛應用于材料科學中的催化、選擇性氧化、納米診斷和檢測等，在 水體中主要以Au(III)的形態(tài)存在。元素金表現(xiàn)為惰性，但是金鹽能夠與酶及DNA發(fā)生強 相互作用，對人體有潛在毒性，可對肝臟、腎臟以及外圍神經系統(tǒng)產生損害，因此，構建三價 金離子的高選擇性及高靈敏度的檢測方法非常重要。目前用于三價金離子檢測的方法主要 是基于有機分子熒光探針，但是這些探針合成過程繁瑣、選擇性不高，并且大部分需要在有 機相或者半水相中進行等，限制了它們在三價金離子檢測中的應用。

【發(fā)明內容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提供了用于三價金離子檢測的石墨烯量子點，其 制備方法包括如下步驟：將檸檬酸和L-半胱氨酸加入反應釜內，再加入去離子水混合均勻 后，加熱到200°C反應；冷卻至室溫后，用去離子水調節(jié)為所需濃度的使用液，常溫儲存，即 得到所述石墨稀量子點L-GQDs。
[0004] 具體的，檸檬酸和L-半胱氨酸的質量比為6.7 : 1到20 : 1。
[0005] 具體的，反應時間為4h到12h。
[0006] 優(yōu)選的，反應時間為8h。
[0007] 本發(fā)明還提供了采用所述石墨烯量子點進行三價金離子檢測的方法，包括如下步 驟：
[0008]a、繪制標準曲線：石墨烯量子點溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入 三價金離子標準溶液后在440nm處測定熒光；以三價金離子濃度為橫坐標，相對熒光強度 (FfF) /匕為縱坐標，得到三價金離子濃度的標準曲線；
[0009] b、樣品檢測：石墨烯量子點溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入待測 樣品，440nm處熒光測定，然后與標準曲線進行比對，即得到待測樣品中三價金離子濃度。
[0010] 具體的，步驟a的操作如下：將100yL的石墨烯量子點溶液和500yLPH5. 00. 2M 檸檬酸-0. 1M磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三價金離子標準溶液后定容至10mL，進行熒 光測定，隨著三價金離子濃度增大，440nm處的熒光強度逐漸減弱；以三價金離子濃度為橫 坐標，相對熒光強度（FfF)/匕為縱坐標，得到三價金離子濃度的工作曲線，在0-50yM范圍 內，線性回歸方程為：(FQ-F)/FQ= 0. 0164C+0. 0187,C為三價金離子濃度，單位為yM。
[0011] 具體的，步驟b的操作如下：將100yL的石墨烯量子點溶液和500yLpH5. 00. 2M 檸檬酸1M磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入VmL適量水樣后定容至10mL，進行熒光測定， 將測得的熒光強度代入步驟a的線性回歸方程，得到濃度C，即可求出待測樣品中三價金離 子的濃度C樣品=CX10/V，單位yM。
[0012] 本發(fā)明還提供了所述石墨烯量子點在檢測三價金屬離子中的用途。
[0013] 本發(fā)明是利用水熱法一步合成石墨烯量子點，所使用的碳源是檸檬酸，而L-半胱 氨酸是功能化試劑，石墨烯量子點是在檸檬酸的熱解過程中形成的。石墨烯量子點中含有 大量親水基團，如羥基及羧基，而L-半胱氨酸中含有羧基及胺基，因此，通過分子間氫鍵作 用可實現(xiàn)L-半胱氨酸對石墨烯量子點的功能化。
[0014] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明探針材料采用石墨烯量子點，其合成過程操作簡單、成 本低廉，熒光量子產率高；這種材料對三價金離子的識別具有很好的選擇性，線性范圍寬， 靈敏度高，且合成方法簡單。本發(fā)明檢測方法的選擇性強、靈敏高；直接在水相中檢測，無需 在有機相中進行。
【附圖說明】：
[0015]圖1實施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDS的吸收、激發(fā)/發(fā)射光譜圖。
[0016] 圖2實施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的光致發(fā)光圖。
[0017] 圖3實施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的紅外光譜圖；橫坐標wavenumber是指 波數(shù)。
[0018] 圖4實施例1中本發(fā)明合成材料L-GQDs的透射電鏡（TEM)圖。
[0019]圖5實施例3中本發(fā)明合成材料L-GQDs與三價金離子作用的熒光發(fā)射圖。
[0020] 圖6實施例4中本發(fā)明合成材料L-GQDs與各種陽離子作用的熒光柱狀圖。
[0021] 圖7實施例5中工作曲線。
[0022] 圖8實施例6中樣品中三價金離子含量測定圖。
【具體實施方式】
[0023] 實施例1石墨烯量子點的制備
[0024] 將2g檸檬酸和0.2gL-半胱氨酸加入25mL反應釜內，再加入5mL去離子水混合均 勾后，加熱到200°C反應8h，冷卻至室溫后，用去離子水定容至100mL，得到14. 7mg/mL的石 墨烯量子點溶液，表示為L-GQDs-8,以硫酸奎寧為對照進行各項測定（表1)，根據(jù)公式（1) 計算得到L-半胱氨酸功能化的熒光石墨烯量子點的熒光量子產率為26. 5% (表1)。
【主權項】
1. 用于三價金離子檢測的石墨烯量子點，其特征在于：其制備方法包括如下步驟：將 檸檬酸和L-半胱氨酸加入反應釜內，再加入去離子水混合均勻后，加熱到200°C反應；冷卻 至室溫后，用去離子水調節(jié)為所需濃度的使用液，即得到所述石墨烯量子點L-GQDs，常溫儲 存。
2. 如權利要求1所述的石墨烯量子點，其特征在于：檸檬酸和L-半胱氨酸的質量比為 6. 7 : 1 到 20 : 1。
3. 如權利要求1或2所述的石墨烯量子點，其特征在于：反應時間為4h到12h。
4. 如權利要求3所述的石墨烯量子點，其特征在于：反應時間為8h。
5. 采用權利要求1~4任一項所述的石墨烯量子點進行三價金離子檢測的方法，其特 征在于：包括如下步驟： a、 繪制標準曲線：石墨烯量子點溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三 價金離子標準溶液后進行440nm處熒光測定；以三價金離子濃度為橫坐標，相對熒光強度 (Ftl-F) /匕為縱坐標，得到三價金離子濃度的標準曲線； b、 樣品檢測：石墨烯量子點溶液和檸檬酸-磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入待測樣品， 440nm處熒光測定，然后與標準曲線進行比對，即得到待測樣品中三價金離子濃度。
6. 如權利要求5所述的方法，其特征在于：步驟a的操作如下：將100yL的石墨烯量 子點溶液和500yLpH5. 00. 2M檸檬酸-0.IM磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入三價金離子標 準溶液后定容至10mL，進行熒光測定，隨著三價金離子濃度增大，440nm處的熒光強度逐漸 減弱；以三價金離子濃度為橫坐標，相對熒光強度（Ftl-F)Ay^縱坐標，得到三價金離子濃 度的工作曲線，在0-50yM范圍內，線性回歸方程為：(Ftl-F)/Ftl= 0.0164C+0. 0187,C為三 價金離子濃度，單位為yM。
7. 如權利要求6所述的方法，其特征在于：步驟b的操作如下：將100yL的石墨烯量 子點溶液和500yLpH5. 00. 2M檸檬酸-0.IM磷酸氫二鈉緩沖溶液混合，加入VmL適量水 樣后定容至10mL，進行熒光測定，將測得的熒光強度代入步驟a的線性回歸方程，得到濃度 C，即可求出待測樣品中三價金離子的濃度=CX10/V，單位yM。
8. 權利要求1~4任一項所述的石墨烯量子點在檢測三價金屬離子中的用途。
【專利摘要】本發(fā)明屬于化學檢測技術領域，具體涉及一種用于三價金離子檢測的新方法。本發(fā)明提供了用于三價金離子檢測的石墨烯量子點，其制備方法包括如下步驟：以檸檬酸和L-半胱氨酸為主要原料，通過水熱反應合成L-半胱氨酸功能化的熒光石墨烯量子點。本發(fā)明還提供了采用所述方法制備的石墨烯量子點進行三價金離子檢測的方法。本發(fā)明合成的石墨烯量子點對三價金離子的識別具有很好的選擇性，線性范圍寬，靈敏度高，且合成方法簡單。
【IPC分類】C01B31-04, G01N21-64, C09K11-65, B82Y20-00, B82Y40-00
【公開號】CN104818016
【申請?zhí)枴緾N201510272256
【發(fā)明人】黃玉明, 蔡菲
【申請人】西南大學
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月25日