土豆基碳量子点的制备、Mn掺杂及在Ag+检测中的应用
2021-12-15李家耀韩维杰杨周平施扬范卢世平刘新梅
李家耀,韩维杰,杨周平,施扬范,卢世平,刘新梅
(广西科技大学生物与化学工程学院,柳州 545006)
0 引 言
银虽是人体所需微量元素,但接触过多的Ag+会对人体器官和免疫系统造成损害。银离子不但是日常杀菌消毒的常用杀菌剂,其在电子、影像和制药工业的广泛使用也导致了大量含Ag+废水的排放,威胁到食品和农业安全,对人类健康和环境造成潜在危害[1-2]。因此,开发水介质中Ag+的简单、快速、高灵敏度检测方法具有重要意义。传统Ag+的检测方法有电感耦合等离子体质谱法、溶出伏安法、原子吸收光谱法等[3-5],但这些方法耗时、价贵、分析过程复杂。
碳量子点(CQDs)是直径小于10 nm的碳基零维材料,具有低毒、光稳定性和生物兼容性好、水溶性突出等特点,被广泛应用于药物释放、生物成像、金属离子检测和光催化领域[6-8]。相比于传统的有机荧光分子和半导体量子点,CQDs作为荧光探针,因具有响应快、选择性高、灵敏度好、容易操作、成本低和环境友好等特点而更被青睐[9-10]。CQDs检测金属离子的原理是基于其表面的羟基、羧基、氨基、巯基等功能基团可与特定的金属离子发生强的相互作用,诱导电子转移,从而淬灭CQDs的荧光[9]。以花、草、瓜果、蔬菜等生物质碳源制备CQDs,因成本低、环境友好、可再生而被广泛采用[6,11-12]。因不同生物质具有不同的植物成分,以不同生物质为碳源制备的CQDs具有不同的表面功能团,从而使它们在金属离子检测中表现出对不同金属离子的选择性和灵敏度。Atchudan等[13]以紫玉兰为碳源采用水热法制备的CQDs对Fe3+的检测有很好的选择性和灵敏度,线性关系范围为1~1 000 μmol/L,检测限为1.2 μmol/L;……
