基于高荧光碳量子点的汞离子荧光探针构建
量子产率,波长,1材料与方法,2结果与讨论,3结论
贺建同,傅政(1、新乡市妇幼保健院检验科,河南 新乡 453000;2、河南工学院应用化工,河南 新乡 453007)
随着现代工业发展,环境中重金属离子对人体健康的影响引起了关注,如:研究发现,钴、铬离子对人体的成骨细胞均有细胞毒性,可以导致细胞活性下降[1],而汞作为毒性较强的重金属,每年全球人为释放到大气中的总量高达3000吨[2],且汞离子不能生物降解和破坏,当它富积于食物、水和环境中,就会被人体吸收,对人体造成危害[3]。因此开发简单、准确检测汞离子的方法意义重大。碳量子点作为一种新型的荧光碳纳米材料,具有极好的光学特性、低细胞毒性和良好的生物相容性[4],从而被成功用于生物成像与生物传感、疾病诊断、靶向示踪和药物释放/运输、离子检测等领域[5-10]。目前,碳量子点的合成主要有物理方法和化学方法。然而,通过这些方法合成的碳量子点,荧光量子产率较低,而在碳量子点里掺杂杂原子可以有效提高其荧光量子产率[11]。因此,本文使用EDTA作前躯体,用硫脲作掺杂剂,采用水热法一步合成了氮、硫共掺杂的碳量子点。该碳量子点荧光强度强(荧光量子产率:35.2%),且无需化学修饰,其荧光可以有效被汞离子猝灭。实验表明,即使在汞离子浓度很低时,也可将其荧光显著淬灭,这表明一个高选择性和灵敏性的汞离子荧光探针已构建。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 傅里叶中远红外光谱仪(FT-IR,PerkinElmer, 美国);X-射线光电子能谱仪(XPS,PHI Quantera,日本);紫外-可见光谱仪(TU-1810,北京普析仪器有限公司);荧光光谱仪(VARIAN,美国)。
EDTA、 硫脲 、Mg(NO3)2、Hg(NO3)2、AgNO3、Co(NO3)2、Cu(NO3)2、Cd(NO3)2、Fe(NO3)3、Ni(NO3)2、Pb(NO3)2、NaCl、KCl、ZnCl2、AlCl3、BaCl2、MnCl2、FeSO4·7H2O均购自于国药化学试剂有限公司 (上海),硫酸奎宁(98%)购自于阿拉丁试剂公司。实验用水为超纯水。
1.2 高荧光碳量子点的合成 将 3.0g EDTA和1.53g硫脲溶于30ml超纯水里,溶解后倒入聚四氟乙烯高压反应釜中,180℃反应10h,得到棕黄色产物。离心,上清液过滤,滤液干燥,干燥后的碳量子点溶于超纯水中制得0.01g/L工作液。
1.3 荧光量子产率 将硫酸奎宁溶于0.1M H2SO4中,制得硫酸奎宁溶液(QY=54.0%,360nm),以其作标准物 ......
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