生物质碳量子点的制备及Fe3+离子检测应用*
2021-12-23魏新晶衣晓彤黄玉东贺金梅
化学与粘合 2021年6期
关键词:检测
魏新晶,衣晓彤,程 凤,黄玉东,贺金梅
(哈尔滨工业大学 化工与化学学院,黑龙江 哈尔滨150001)
引 言
碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)作为一种新兴的碳纳米材料,是一种尺寸小于10nm 的零维碳纳米颗粒,自2004 年被偶然发现以来,一直受到广泛的关注[1]。更重要的是,CQDs 具有优异的可调谐荧光特性、化学和光学稳定性、良好的光致发光特性、抗光漂白特性和生物相容性,而被认为是传统半导体量子点和有机染料的潜在替代品[2~3]。正因为这些优越的特性,CQDs 已经被应用于环境及离子检测[2]、生物成像[3]、生物传感[4]、药物运输[5]等领域。目前,CQDs 的制备方法种类繁多,而热解法操作简便,绿色安全,还可以避免大量有毒试剂的使用。
Fe3+离子作为一种生物系统必不可少的金属离子,在许多生理和病理过程中起到非常重要的作用[6]。另外,Fe3+离子也是环境监测过程中一种重要的金属污染物。因此,在生物系统和环境监测中,Fe3+离子的检测都显得极其重要。目前,CQDs 作为荧光探针已经被广泛应用在各种金属离子检测领域[7]。
本文以天然生物质绞股蓝为碳源,通过热解法成功制备得到了荧光碳量子点。并通过探究不同热解温度及时间对CQDs 荧光强度的影响,得到了最佳的实验条件。同时,还发现CQDs 的荧光可以被Fe3+离子选择性地猝灭,从而将CQDs 应用于Fe3+离子的检测。
1 实验部分
1.1 碳量子点的制备
取粉碎好的绞股蓝细粉末,放入洁净干燥的方形坩埚中,然后将其置于已通入氮气的管式炉内,设置热解温度及时间,开启加热升温程序,待加热结束,自然冷却至室温,取出黑色粉末。……
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