CN105838363A - 一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法 - Google Patents

一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法，属于荧光纳米材料的制备领域。所述方法包括如下步骤：按照硝酸铁和氨基酸的摩尔比为1：5～10，将氨基酸和硝酸铁的混合溶液振荡混合，置于80℃水浴下加热反应，反应结束，自然冷却至室温后透析过滤，即得到碳量子点水溶液。本发明的关键是通过加入硝酸铁可提高色氨酸合成的碳量子点的荧光强度，特别地是，目前发现仅有铁离子有这种效果。通过使用易得的色氨酸作为碳源，在其基础上掺杂铁离子来合成高荧光的碳量子点，合成方法易控、简单、经济。

Description

一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法
技术领域
本发明涉及一种荧光纳米材料的制备方法，具体涉及一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法。
背景技术
近年来，碳量子点的出现引起人们极大的兴趣。相较于金属量子点、半导体量子点、有机生物染料，碳量子点具有优越的生物相容性和低毒性，对细胞损伤小，较高的稳定性和抗光漂白性等特点，因此，碳量子点是一种理想的生物荧光探针。目前，报道制备碳量子点的方法总体上可以划分成两类：一类是用碳材料如石墨和金刚石等制备碳量子点；另一类直接利用含碳分子前驱物来合成。然而大部分的碳量子点的制备方法都比较复杂繁琐，需要苛刻的反应条件，并且所得产物的量子产率也不高，种种缺点都使碳量子点的进一步应用受到限制。因此，探索一种环境友好、原料设备简单的制备方法，对于碳量子点的研究与发展具有重大的意义。
发明内容
针对上述缺点，本发明提供了一种制备方法简单，原料易得的合成碳量子点的方法。本发明提供了一种基于小分子氨基酸为碳源，合成碳量子点的方法，并通过掺杂铁离子来合成高荧光的碳量子点。
本发明的技术方案：
一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法，步骤如下：
按照硝酸铁和氨基酸的摩尔比为1：5～10，将氨基酸和硝酸铁的混合溶液振荡混合，置于80℃水浴下加热反应，反应结束，自然冷却至室温后透析过滤，即得到碳量子点水溶液。
所述的氨基酸为L-色氨酸。
所述的加热时间为27h。
所述的透析过滤采用3k的滤膜离心管。
本发明的有益效果：本发明的关键是通过加入硝酸铁可提高色氨酸合成的碳量子点的荧光强度，特别地是，目前发现仅有铁离子有这种效果。通过使用易得的色氨酸作为碳源，在其基础上掺杂铁离子来合成高荧光的碳量子点，合成方法易控、简单、经济。
附图说明
图1为发明实施例1中合成碳量子点在不同反应时间下的荧光光谱图。
图2为发明实施例2中合成碳量子点在不同比例色氨酸和铁离子下的荧光光谱图。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。
实施例1
色氨酸合成碳量子点
称取一定量的色氨酸，将其溶液超纯水中，在溶解的过程中向水中加入适量的盐酸溶液使色氨酸完全溶解，将配置好的色氨酸水溶液置于80℃水浴中加热，分别加热3h、6h、9h、20h、27h、31h、43h，将样品瓶取出，冷却至室温。在380nm激发波长下荧光检测，由图1得，随着加热时间的增加，色氨酸合成的碳量子点的荧光强度逐渐增高。
实施例2
铁离子掺杂的色氨酸合成碳量子点
分别将3mL 15mM色氨酸溶液与3mL不同浓度的硝酸铁溶液加入到样品瓶中，色氨酸与铁离子的摩尔比依次为1：1，5：1，10：1，20：1，40：1，混合振荡，置于80℃水浴中加热反应6h后，将样品瓶取出，冷却至室温，在380nm激发波长下荧光检测。色氨酸与铁离子的比例为5：1时，合成的碳量子点的荧光强度最高。
实施例3
铁离子的选择性
分别将5mL 10mM色氨酸溶液与5mL 2mM不同的含阳离子的溶液加入到样品瓶中，混合振荡，置于80℃水浴中加热反应20h后，将样品瓶取出，冷却至室温。在380nm激发波长下荧光检测。所使用的阳离子分别为钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、铬离子、锰离子、铁离子、钴离子、镍离子、铜离子、锌离子、汞离子、铅离子，只有铁离子可以显著地增强色氨酸的荧光。
实施例4
色氨酸的选择性
别将3mL 15mM硝酸铁溶液与3mL 3mM不同的氨基酸溶液加入到样品瓶中，混合振荡，置于80℃水浴中加热反应20h后，将样品瓶取出，冷却至室温。在380nm激发波长下荧光检测。所使用的氨基酸有色氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸、组氨酸、精氨酸、缬氨酸、苏氨酸、亮氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺，仅有色氨酸与铁离子可发生反应，生成高荧光的碳量子点。

Claims (4)

1.一种基于氨基酸和铁离子合成碳量子点的方法，其特征在于，步骤如下：
按照硝酸铁和氨基酸的摩尔比为1：5～10，将氨基酸和硝酸铁的混合溶液振荡混合，置于80℃水浴下加热反应，反应结束，自然冷却至室温后透析过滤，即得到碳量子点水溶液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的氨基酸为L-色氨酸。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的加热反应时间为27h。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的透析过滤采用3k的滤膜离心管。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107057694A (zh) * 2017-06-13 2017-08-18 中国石油大学(华东) 一种不饱和金属掺杂的碳量子点及其制备方法
CN108251108A (zh) * 2018-01-19 2018-07-06 北京服装学院 一种铁离子掺杂碳量子点的制备及得到的碳量子点与应用
CN109679651A (zh) * 2019-01-24 2019-04-26 安徽师范大学 具有过氧化物模拟酶性质的铁掺杂碳点及其制备方法和应用
CN109957399A (zh) * 2019-04-24 2019-07-02 安徽师范大学 铁掺杂碳量子点及其制备方法、过氧化物模拟酶组合物及其应用和对苯二胺的检测方法
CN112961669A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 苏州星烁纳米科技有限公司 固相碳量子点的制备方法、由其制备的固相碳量子点及发光器件
CN115028159A (zh) * 2022-06-16 2022-09-09 广州安好医药科技有限公司 一种具有过氧化物模拟酶活性的纳米碳点及其制备方法和用途
CN115124997A (zh) * 2022-08-09 2022-09-30 西北师范大学 一种碳量子点荧光探针的制备及在检测铁离子和半胱氨酸中的应用
CN115433570A (zh) * 2022-09-27 2022-12-06 天津师范大学 一种新型近红外荧光-磁性锰量子点探针及其合成方法与应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150023858A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 William Marsh Rice University Rebar hybrid materials and methods of making the same
CN104388082A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 温州大学 一种橙色氮、硫共掺杂碳量子点的绿色合成方法
CN104787744A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 中国药科大学 一种以氨基酸为前驱体合成碳量子点的方法及其用于金属离子浓度的检测
CN105032462A (zh) * 2015-07-03 2015-11-11 沈阳大学 一种铁氮掺杂碳纳米粒子光催化剂的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150023858A1 (en) * 2013-07-18 2015-01-22 William Marsh Rice University Rebar hybrid materials and methods of making the same
CN104787744A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 中国药科大学 一种以氨基酸为前驱体合成碳量子点的方法及其用于金属离子浓度的检测
CN104388082A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 温州大学 一种橙色氮、硫共掺杂碳量子点的绿色合成方法
CN105032462A (zh) * 2015-07-03 2015-11-11 沈阳大学 一种铁氮掺杂碳纳米粒子光催化剂的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李洪仁等: "一步合成铁氮掺杂碳纳米粒子及其可见光催化", 《无机化学学报》 *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107057694A (zh) * 2017-06-13 2017-08-18 中国石油大学(华东) 一种不饱和金属掺杂的碳量子点及其制备方法
CN108251108A (zh) * 2018-01-19 2018-07-06 北京服装学院 一种铁离子掺杂碳量子点的制备及得到的碳量子点与应用
CN108251108B (zh) * 2018-01-19 2020-12-08 北京服装学院 一种铁离子掺杂碳量子点的制备及得到的碳量子点与应用
CN109679651A (zh) * 2019-01-24 2019-04-26 安徽师范大学 具有过氧化物模拟酶性质的铁掺杂碳点及其制备方法和应用
CN109679651B (zh) * 2019-01-24 2022-04-12 安徽师范大学 具有过氧化物模拟酶性质的铁掺杂碳点及其制备方法和应用
CN109957399A (zh) * 2019-04-24 2019-07-02 安徽师范大学 铁掺杂碳量子点及其制备方法、过氧化物模拟酶组合物及其应用和对苯二胺的检测方法
CN109957399B (zh) * 2019-04-24 2022-03-15 安徽师范大学 铁掺杂碳量子点及其制备方法、过氧化物模拟酶组合物及其应用和对苯二胺的检测方法
CN112961669A (zh) * 2021-02-01 2021-06-15 苏州星烁纳米科技有限公司 固相碳量子点的制备方法、由其制备的固相碳量子点及发光器件
CN115028159A (zh) * 2022-06-16 2022-09-09 广州安好医药科技有限公司 一种具有过氧化物模拟酶活性的纳米碳点及其制备方法和用途
CN115124997A (zh) * 2022-08-09 2022-09-30 西北师范大学 一种碳量子点荧光探针的制备及在检测铁离子和半胱氨酸中的应用
CN115433570A (zh) * 2022-09-27 2022-12-06 天津师范大学 一种新型近红外荧光-磁性锰量子点探针及其合成方法与应用
CN115433570B (zh) * 2022-09-27 2023-09-15 天津师范大学 一种近红外荧光-磁性锰量子点探针及其合成方法与应用

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