尹苹苹+艾可龙+李美丽+孙国英

摘要：以廉价的豆腐残渣为碳源，用简单的水热合成法，在不同的温度下成功制备了水溶性的发射蓝光的碳纳米粒子（Carbon nanoparticles， CNPs）。通过AFM、Uv-vis、FTIR、NMR、XPS及荧光光谱对碳纳米粒子的结构和光学性能进行了研究。实验结果表明，随着制备温度升高，CNPs的荧光量子产率（Quantum yield， QY）增加，当温度达到240 ℃时，QY可达15.24%。该CNPs荧光探针对Fe3+的检测表现出了良好的灵敏度和选择性，检测限低至50 nmol/L。同时，CNPs荧光探针能够实现真实水样及细胞内Fe3+的检测，在传感及生物成像领域具有潜在的实际应用价值。

关键词：豆腐残渣； 碳纳米粒子； 荧光探针； 铁离子

1引言

铁是一切生命体不可或缺的必要元素，也是人体中含量最高的微量元素，它参与构成了生物体内的多种关键酶与蛋白质[1，2]。铁的过量或缺乏都会对生命体的健康产生严重影响，所以快速、准确地检测水中微量Fe3+就显得尤为重要[3，4]。目前，检测Fe3+的方法主要为原子光谱法，包括原子吸收光谱法（AAS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）等[5，6]，这些方法通常具有良好的灵敏度和重复性，但也存在仪器昂贵、检测耗时、操作繁琐等缺点。因此，设计高灵敏度、高选择性的荧光纳米探针已成为Fe3+检测方法中的研究热点。目前，基于荧光素[7～9]、量子点[10～12]、沸石[13]等的检测Fe3+的探针已被相继报道，这些探针的出现极大地丰富了现有的Fe3+检测方法，但也均存在不足。

本研究以豆腐残渣为原料，通过水热合成法制备了水溶性的蓝光发射的碳纳米粒子（CNPs），并实现了对Fe3+的快速、灵敏检测。……