一種石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物及其制備方法以及作為鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及識別結(jié)合和用于光學(xué)檢測鈣離子的離子檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種 石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物及其制備方法以及作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 鈣是礦物和天然水體的基本組成物質(zhì)之一，鈣（II)離子在水體環(huán)境中大量存在， 盡管對健康沒有造成威脅，但是高的鈣離子含量易生成不溶性礦物沉積，導(dǎo)致熱量傳導(dǎo)效 率降低，引起工業(yè)成本增加。用于檢測鈣離子傳統(tǒng)的方法主要有原子吸收光譜法、離子色譜 法以及高效液相色譜法。但是這些方法所需儀器昂貴，操作復(fù)雜。據(jù)報(bào)道，用小分子識別鈣 離子進(jìn)行檢測方面取得了較大的進(jìn)展，其中，熒光光度法靈敏度高測試簡便。但是，由于這 些方法中用于識別鈣離子的小分子大多在水中溶解性低或引起環(huán)境的二次污染而相應(yīng)發(fā) 展緩慢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為了克服以上方法的缺陷，特別在水溶性、選擇性、環(huán)境友好性方面的問題，本發(fā) 明人經(jīng)過銳意研究，發(fā)現(xiàn)將發(fā)光基團(tuán)引入到具有環(huán)境友好性的納米量子點(diǎn)，具體地將多巴 胺鹽酸鹽引入到石墨烯量子點(diǎn)上，獲得了水溶性超強(qiáng)、對鈣離子選擇性高的石墨烯量子點(diǎn) 絡(luò)合物類熒光化合物，該化合物以下簡稱為GDA，其合成方法簡單、條件溫和、產(chǎn)物易得，將 該化合物用于本發(fā)明的鈣離子檢測獲得良好效果而完成本發(fā)明。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)解決方案是：一種石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物，其特征在于，其化學(xué)結(jié) 構(gòu)式如下：
[0005] -種所述的石墨稀量子點(diǎn)絡(luò)合物的制備方法，包括以下步驟：將0. 1~3. 0mg/mL 的石墨烯量子點(diǎn)水溶液30mL置于燒杯中，滴加0.lmL的催化劑二環(huán)己基碳二亞胺，靜置活 化30min后，滴加5mL多巴胺含量為0. 05-0. 2g的水溶液，20-80°C水浴中加熱超聲均勻分 散10-30分鐘，水浴20-80°C加熱1小時(shí)后常溫避光攪拌5-24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束將產(chǎn)物置于分 子量1000的透析袋中于l〇〇〇mL去離子水中透析三天，每隔3小時(shí)換水一次，最終得到所述 的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物。
[0006] 所述的水浴加熱為30~50°C。
[0007] -種所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物在作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用 所述的鈣離子檢測溶液為石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物溶于水或醇水溶液配制而成，所述的鈣 離子檢測溶液的質(zhì)量濃度為0. 〇5~3. 0mg/mL。
[0008] 所述的鈣離子檢測溶液的質(zhì)量濃度為0. 5~1. 5mg/mL。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：一種石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物及其制備方法以及作為制備鈣離 子檢測溶液上的應(yīng)用，本發(fā)明將發(fā)光基團(tuán)引入到具有環(huán)境友好性的納米量子點(diǎn)，具體地將 多巴胺鹽酸鹽引入到石墨烯量子點(diǎn)上，獲得了水溶性超強(qiáng)、對鈣離子選擇性高的石墨烯量 子點(diǎn)絡(luò)合物類熒光化合物，其合成方法簡單、條件溫和、產(chǎn)物易得，將該化合物用于本發(fā)明 的鈣離子檢測獲得良好效果而完成本發(fā)明。本發(fā)明具有發(fā)光性質(zhì)、水溶性好的石墨烯量子 點(diǎn)通過酰胺鍵與熒光基團(tuán)相連形成，形成具有雙重發(fā)光性質(zhì)的化合物。
【附圖說明】
[0010] 圖1為實(shí)施例1的化合物對鈣離子濃度的熒光強(qiáng)度相應(yīng)。
[0011] 圖2為實(shí)施例1的化合物在5倍干擾離子存在下對鈣離子的熒光相應(yīng)。圖中每組 中，棒狀標(biāo)低的為干擾離子的相應(yīng)，高的為加入鈣離子后的相應(yīng)。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 為了更清楚地說明本
【發(fā)明內(nèi)容】
，用具體實(shí)施例說明如下，具體實(shí)施例不限定本發(fā) 明內(nèi)容范圍。
[0013] 實(shí)施例1(化合物GDA的合成） 將1. 0mg/mL的石墨烯量子點(diǎn)水溶液30mL置于100mL的燒杯中，滴加0.lmL的催化 劑二環(huán)己基碳二亞胺，靜置活化30min后，滴加5mL多巴胺含量為0.lg的水溶液，50°C水 浴中加熱超聲均勻分散10分鐘，水浴50°C加熱1小時(shí)后常溫避光攪拌5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束將 產(chǎn)物置于分子量1000的透析袋中于l〇〇〇mL去離子水中透析三天，每隔3小時(shí)換水一次，得 到用于檢測鈣離子的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物。
[0014] 實(shí)施例2(化合物GDA的合成） 將2. 0mg/mL的石墨烯量子點(diǎn)水溶液30mL置于100mL的燒杯中，滴加0.lmL的催化 劑二環(huán)己基碳二亞胺，靜置活化30min后，滴加5mL多巴胺含量為0. 15g的水溶液，50°C 水浴中加熱超聲均勻分散30分鐘，水浴60°C加熱1小時(shí)后常溫避光攪拌24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束 將產(chǎn)物置于分子量1000的透析袋中于l〇〇〇mL去離子水中透析三天，每隔3小時(shí)換水一次， 得到用于檢測鈣離子的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物。
[0015] 實(shí)施例3 (選擇性實(shí)驗(yàn)） 熒光實(shí)驗(yàn)中化合物GDA配成1. 0mg/mL水溶液儲備液，金屬離子和生物分子選用K+，Na+，Mg2+，Co2+，Μη2+及葡萄糖，氨基葡萄糖、谷氨酸鈉、麥芽糖、乳糖、鹿糖、果糖等物質(zhì)，所有 實(shí)驗(yàn)用的溶液都為新配置，并立即實(shí)驗(yàn)。在256nm激發(fā)。離子和生物分子分別測試實(shí)驗(yàn) 中，取儲備液2.5mL，分別加入7*10 5M的離子或生物分子溶液。測試其熒光光譜。結(jié)果見 附圖1。
[0016] 實(shí)施例4干擾離子共存檢測鈣離子實(shí)驗(yàn) 熒光實(shí)驗(yàn)中化合物GDA配成0.25mg/mL的水溶液。Ca(II)氯化物配成2mM的標(biāo)準(zhǔn) 儲備液。作為干擾離子的金屬離子和生物分子選用K+，Na+，Mg2+，Co2+，Mn2+及葡萄糖，氨基 葡萄糖、谷氨酸鈉、麥芽糖、乳糖、蔗糖、果糖等物質(zhì)。所有實(shí)驗(yàn)用的溶液都為新配置，并立即 實(shí)驗(yàn)。干擾物質(zhì)實(shí)驗(yàn)中，先在0. 25mg/mL的GDA的水溶液中加入5倍的干擾離子，測其熒 光，再加入2.3*104mmol的Ca(II)，測其熒光變化。在256nm激發(fā)，在314nm處檢測熒光 變化。結(jié)果見附圖2。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物，其特征在于，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：2. -種權(quán)利要求1所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟：將0. 1~3. O mg/mL的石墨烯量子點(diǎn)水溶液30mL置于燒杯中，滴加0.1 mL的催化劑二環(huán) 己基碳二亞胺，靜置活化30 min后，滴加5mL多巴胺含量為0. 05-0. 2g的水溶液，20-80°C 水浴中加熱超聲均勻分散10-30分鐘，水浴20-80°C加熱1小時(shí)后常溫避光攪拌5-24小時(shí)， 反應(yīng)結(jié)束將產(chǎn)物置于分子量1000的透析袋中于1000 mL去離子水中透析三天，每隔3小時(shí) 換水一次，最終得到所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物的制備方法，其特征在于，所述的水浴 加熱為30~50°C。4. 一種權(quán)利要求1所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物在作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用。5. 據(jù)權(quán)利要求4所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物在作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用，其 特征在于，所述的鈣離子檢測溶液為石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物溶于水或醇水溶液配制而成，所 述的鈣離子檢測溶液的質(zhì)量濃度為〇. 〇5~3. 0 mg/mL。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物在作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用， 其特征在于，所述的鈣離子檢測溶液的質(zhì)量濃度為0. 5~1. 5 mg/mL。
【專利摘要】一種石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物及其制備方法以及作為制備鈣離子檢測溶液上的應(yīng)用，本發(fā)明將發(fā)光基團(tuán)引入到具有環(huán)境友好性的納米量子點(diǎn)，具體地將多巴胺鹽酸鹽引入到石墨烯量子點(diǎn)上，獲得了水溶性超強(qiáng)、對鈣離子選擇性高的石墨烯量子點(diǎn)絡(luò)合物類熒光化合物，其合成方法簡單、條件溫和、產(chǎn)物易得，將該化合物用于本發(fā)明的鈣離子檢測獲得良好效果而完成本發(fā)明。本發(fā)明具有發(fā)光性質(zhì)、水溶性好的石墨烯量子點(diǎn)通過酰胺鍵與熒光基團(tuán)相連形成，形成具有雙重發(fā)光性質(zhì)的化合物。
【IPC分類】C09K11/06, C09K11/02, C09K11/65
【公開號】CN105419791
【申請?zhí)枴緾N201510882844
【發(fā)明人】程如梅, 步葉旭, 葛聰聰, 薛裕華, 戴黎明
【申請人】溫州醫(yī)科大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月3日