CN106323928B - 一种石墨烯量子点-离子液体复合物及其在检测Cr(VI)中的应用 - Google Patents

一种石墨烯量子点-离子液体复合物及其在检测Cr(VI)中的应用 Download PDF

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浙江理工大学
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    • G01N21/6402Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence

Abstract

本发明公开了一种石墨烯量子点‑离子液体复合物及其在检测Cr(VI)中的应用,属于新材料在分析化学中的应用领域。所述石墨烯量子点‑离子液体复合物,通过如下方法制备获得:将石墨烯量子点与离子液体混合,反应后提纯,制得所述石墨烯量子点‑离子液体复合物,复合物的尺寸为2.0‑4.0nm,晶格间距为0.23nm,所述离子液体为1‑丁基‑3‑甲基咪唑溴盐。本发明的石墨烯量子点‑离子液体复合物BMIMBr‑GQDs具有良好的荧光性能,相较于未结合离子液体的石墨烯量子点,其荧光性能更稳定;BMIMBr‑GQDs对Cr(VI)具有明显的选择性识别能力,可实现对实际样品中Cr(VI)的快速、灵敏检测。

Description

一种石墨燦量子点-离子液体复合物及其在检测〇 (VI)中的 应用

技术领域

[0001] 本发明涉及新材料在分析化学中的应用领域,具体涉及一种石墨烯量子点-离子 液体复合物及其在检测Cr (VI)中的应用。

背景技术

[0002] 无机阴离子在生态体系中广泛存在,部分无机阴离子对环境和人类健康危害严 重。重铬酸钾广泛应用于印刷、搪瓷生产、玻璃、染料工业中,在使用过程中释放大量的Cr (VI)进入到自然水体。水溶性Cr (VI)通常以含氧酸根cr〇42'Cr2072_等形式存在,且相互转 化。

[0003] Cr (VI)为吞入/吸入性毒物,皮肤接触可能导致过敏;吸入可能致癌或造成遗传性 基因缺陷,对环境有持久危险性。迄今为止,许多方法已经被用来测定环境中的〇以〗),比 如分光光度法、液相色谱法、原子吸收分光光度法,高效液相色谱法(HPLC)和电感耦合等离 子体质谱法等,但是,这些检测方法普遍存在一些缺点,比如检测过程比较复杂,耗时长,成 本高等。因此,实现灵敏性和选择性检测Cr (VI)是研究难点。

[0004]荧光分析法具有灵敏度高、选择性好、样品用量少、操作简便等优势,己广泛应用 于化学传感和定量检测。新颖、选择性、高灵敏的荧光探针开发是荧光分析的关键。石墨烯 量子点(graphene quantum dots,GQDs)是发光碳纳米材料的新秀,为尺寸小于i〇〇nm且厚 度小于10层的石墨烯薄层。GQDs具有良好的水溶性、生物相容性、化学惰性、光稳定性和发 光性能可调等特点,且毒性低,有望成为传统半导体量子点(CdS、TeCd等)和有机染料的替 代物。此外,GQDs内部的石墨烯结构使其具有比表面积大、可通过jx-jt作用偶联其他物质的 性质。上述性能使GQDs在材料、环境、生命科学等众多领域具有潜在的应用前景。

[0005]目如,GQDs的制备方法主要包括自上而下(top-down)和自下而上(down-top)两类 方法。前者主要采用电化学或化学剥离石墨烯类碳材料(如碳纤维、碳纳米管、石墨烯、石墨 烯氧化物、石墨等),核心在于层状石墨相材料的剥离和切割。后者则主要通过溶液化学法 (水热法、溶剂热法)、超声波法和微波法可控热解/分子融合多环芳烃等有机小分子制备 GQDs。通过灵巧设计GQDs的合成碳源和合成条件,均可以实现对GQDs的官能团改性或杂原 f掺杂,进而改变GQDs的表面选择性。然而,目前所合成出的GQDs大多基于配位作用检测阳 离子,少数对阴离子检测的报道大多基于阴离子与阳离子作用的间接检测。因此,发展GQDs 功能化新方法并开展其在阴离子直接检测中的应用有利于拓展GQDs的应用范围,并建立阴 离子荧光检测新方法。

[0006] ^离子液体(ILs)作为绿色材料备受关注,由于其独特的属性如可忽略的蒸汽压、热 稳定性高、离子电导率高等,通常作为掺杂剂和改性剂。离子液体被广泛用于各种生物应 用,包括制备各种功能性纳米材料、复合材料。目前为止,尚未有以离子液体改性石墨烯量 子点,直接进行Cr (VI)阴离子检测的研宄。

发明内容

[0007] 本发明提供了一种石墨烯量子点-离子液体复合物,采用离子液体作为改性剂实 现在石墨烯量子点边缘结合离子液体形成石墨烯量子点复合物,且制得的石墨烯量子点复 合物具有较好的阴离子选择性,可以直接应用于Cr (VI)检测。

[0008] 一种石墨烯量子点-离子液体复合物,通过如下方法制备获得:将石墨烯量子点与 离子液体混合,反应后提纯,制得所述石墨烯量子点-离子液体复合物,复合物的尺寸为 2 • 0-4. Onm,晶格间距为0 • 23nm,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑溴盐。

[0009]作为优选,复合物的尺寸为2.0±0.4nm。

[0010]所述石墨稀量子点是以1,3,6_三硝基花为碳源,在碱性条件下水热反应制得。 [0011] 1,3,6-三硝基芘具有类似于石墨烯的四个苯环相连的独特碳骨结构,经水热过程 中的分子融合制得GQDs,G㈤s合成过程主要包括1,3,6-三硝基芘在碱性水溶液中的水热处 理过程,其中碱在控制GQDs尺寸大小、边缘功能化和光学性能等方面发挥了决定性作用。所 述碱性条件由氢氧化钠提供,已有研究表明,以氢氧化钠为介质,可制得羟基功能化的石墨 烯量子点,这是由于在NaOH介质中,1,3,6-三硝基芘与-0H等发生亲核取代反应,引入羟基, 并且钝化了石墨烯量子点。

[0012] 作为优选,所述1,3,6_三硝基芘的浓度为卜5mg/mL。由于1,3,6_三硝基芘水溶性 较差,如浓度过高,初始反应溶液呈非均相(含未溶解的1,3,6-三硝基芘),不利于水热反应 进行。

[0013] 作为优选,反应体系中氢氧化钠浓度为〇.卜2 • 0M。当NaOH浓度过低时,碱性不足, 无法完成1,3,6-三硝基芘的石墨化和功能化。

[0014]石墨烯量子点具有单层结构,过高的水热反应温度可能促进石墨烯量子点间的融 合,生成非单层材料。作为优选,水热反应的温度为180-200°C。

[0015]水热反应时间会影响所得的石墨烯量子点的粒径,时间越短,粒径越小。作为优 选,水热反应时间为1 -4h。

[0016] 更为优选,1,3,6-三硝基芘浓度为5mg/mL,氢氧化钠浓度为5mg/mL,20(TC水热反 应4h。

[0017]作为一个高压反应,考虑到水热反应的安全性,反应溶液体积占高压反应釜容积 的30%。反应结束后,采用0.45wii的微孔滤膜抽滤,去除未反应的杂质。为获得具有较窄分 布的荧光发射的石墨烯量子点,利用透析法对制备的石墨烯量子点进行尺寸分级。

[0018] 透析法为:反应产物径截留分子量为lOOODa的透析袋充分透析去除未反应的小分 芘;将透析袋内液再次经截留分子量为3500Da的透析袋透析,此时透析袋内液即为分子量 大于3500Da的石墨烯量子点溶液;再将透析袋内液经截留分子量为6〇〇〇Da的透析袋透析, 透析袋外液即为截留分子量为3500-6000Da的石墨稀量子点溶液,备用。经3次透析处理后 的石墨烯量子点具有相对较窄的尺寸分布。

[0019] 作为优选,所述石墨烯量子点的分子量为3500-6000Da。单晶型的GQDs具有较好的 水溶性,在超声作用下,将GQDs与离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐(BMIMBr)混合,由于Ji-ji 作用和阳离子”作用,离子液体很容易结合到GQDs。

[0020] 在静止或磁力搅拌条件下,石墨烯量子点与离子液体也可以复合,但复合达到完 全所需时间较长。经超声分散后可缩短反应时间,较快使离子液体和石墨烯量子点复合完 全。

[0021] 离子液体浓度会影响所得BM顶Br-GQDs的荧光性能,以每lmL离子液体中添加石墨 燦量子点的质量为0.4-20mg时,BMIMBr-GQDs的焚光强度稳定。具体方法为:将石墨炼量子 点溶于水中制成浓度为0.02-0.2mg/mL的溶液,再与离子液体BMIMBr以体积比为100:1-20: 1混合。更为优选,以每lmL离子液体中添加石墨炼量子点的质量为20mg。

[0022]作为优选,反应时采用超声分散辅助,超声的条件为:频率为40-eOkHz,时间为30-60min。作为优选,超声频率为50kHz,时间为30min,在此条件下,离子液体和石墨稀量子点 复合完全,荧光基本不再发生变化。

[0023]作为优选,所述提纯为利用透析膜截留分子量大于lOOODa的石墨烯量子点-离子 液体复合物。

[0024] 本发明的BMIMBr-GQDs在365nm紫外光照射下发射绿色荧光。研宄表明,当紫外灯 照射4小时后,相较于未结合离子液体的石墨烯量子点,BMIMBr-GQDs具备更稳定的荧光性 能。

[0025]本发明以富含羟基的石墨烯量子点作为原料,合成的复合物结构中含有大量羟基 基团。由于羟基电离受溶液酸碱性的影响,BMMBr-GQDs在酸性条件下荧光强度低,当pH值 从7变化到11,其荧光强度稍有上升。具体原因分析:在酸性溶液中,GQDs边缘的羟基与氢质 子结合,导致GQDs电荷密度下降,使荧光强度降低;在碱性条件下,GQDs上的羟基脱质子导 致GQDs电荷密度上升,使GQDs荧光强度上升。作为优选,BMIMBr-GQDs置于pH值彡6的缓冲体 系中。

[0026] BMMBr-GQDs具有独立于激发波长的荧光发射特性。当用400-470mn激发波长进行 激发时,荧光发射峰基本不发生变化,说明本发明的BMIMBr-GQDs单晶性好,品质高。在最大 激发波长470ntn条件下,发射波长512nm处的荧光强度最强。

[0027] 研宄表明,本发明的BMIMBr-GQDs对Cr (VI)具有选择性响应,Cr (VI)可淬灭复合物 的荧光,分析原因,石墨烯量子点经离子液体(BMIMBr)改性后,与阴离子Cr (VI)存在静电相 互作用,而阴离子Cr (VI)对BMIMBr-GQDs存在氧化作用,在较短时间内实现荧光淬灭,可实 现Cr (VI)的快速检测分析。

[0028] 所述Cr (VI)为Cr042'Cr2〇72_等阴离子。目前废水中Cr (VI)主要以Cr〇42_、HCr〇4一和 CnO严等阴离子形式存在,且〇〇42_与&2〇72_可相互转化。在干扰性实验中可以看出,其他常 见阴阳离子对BMHfflr-GQDs的淬灭均在20%以下,不会产生显著地淬灭现象,对Cr (VI)的检 测不产生干扰。因此,本发明的BMHffir-GQDs可应用到水体中Cr (VI)的检测分析。

[0029]本发明还提供了利用所述石墨稀量子点-离子液体复合物检测Cr (VI)的方法,包 括以下步骤:

[0030] (1)将石墨烯量子点-离子液体复合物配制成PH值为6-7的检测液,置于波长为 400-470nm的激发光下,记录512nm处的荧光强度值;

[GG31] ⑵将待测样品加入到检测液中得到混合液,避光反应;

[0032] (3)将避光反应后的混合液置于上述相同波长的激发光下,读取512nm处的荧光强 度值,计算荧光强度降低百分比值,再根据标准曲线计算待测样品中Cr(VI)的含量。

[0033]由于Cr (VI)在较高pH条件下,不利于Cr (VI)的氧化作用,而在较低的pH条件下, BMMBr-GQDs的荧光强度低,不利于对Cr (VI)的准确测量,因此,本发明将石墨烯量子点-离 子液体复合物溶于pH值为6-7的磷酸盐缓冲体系中制得检测液。作为优选,检测液的pH值为 6〇

[0034]当混合液中的Cr (VI)浓度在0.0001 _0.2mM的范围内,本发明检测的荧光强度降低 值与Cr (VI)浓度存在线性响应。因此,本发明定量检测方法的适用范围为Cr (VI)浓度为 0•0001-0.2mM〇

[0035]作为优选,所述检测液中石墨烯量子点-离子液体复合物浓度为0.02-0.2tng/mL。 更为优选,复合物浓度为〇.2mg/tnL,此浓度下荧光强度不会超过荧光光谱仪检测量程。

[0036]作为优选,步骤(2)中,待测样品与检测液的混合体积比为1:10-20。更为优选,混 合体积比为1:15。

[0037] 研究表明,Cr (VI)可快速淬灭BMIMBr-GQDs的荧光,避光作用到一定时间后达到平 衡,作为优选,步骤(2)中,避光反应10-30min。更为优选,避光反应12min。

[0038] 作为优选,激发光波长470nm,读取512nm处的荧光强度值。

[0039] 所述标准曲线的建立方法为:

[0040] (1)将石墨烯量子点-离子液体复合物配制成pH值为6-7的检测液,置于波长为 400-470nm的激发光下,记录512nm处的荧光强度值;

[0041] (2)以检测液为溶剂,制备一组Cr (VI)浓度呈梯度分布的标准品,避光反应;

[0042] (3)将避光反应后的标准品置于上述相同波长的激发光下,读取512nm处的荧光强 度值,计算荧光强度降低百分比值;

[0043] ⑷根据荧光强度降低百分比值和Cr (VI)浓度绘制标准曲线。

[0044] 所述标准品中Cr (VI)浓度在0.0001-0.2mM范围内呈梯度变化。

[0045]建立标准曲线中涉及的各个实验参数,应与检测实际样品时的实验参数保持一 致,以保证检测的准确性。

[0046] 本发明具备的有益效果:

[0047] (1)本发明的石墨烯量子点-离子液体复合物BMIMBr-GQDs具有良好的荧光性能, 相较于未结合离子液体的石墨烯量子点,其荧光性能更稳定。

[0048] ⑵本发明的BMIMBr-GQDs对Cr (VI)具有明显的选择性识别能力,可实现对实际样 品中Cr (VI)的快速检测。

[0049] (3)本发明的BMIMBr-GQDs荧光强度降低百分比与检测体系中Cr (VI)浓度在 0.0001-0.2mM范围内呈线性响应,在该范围内实现定量检测。

附图说明

[0050]图1为本发明BMMIBr-GQDs的制备及作用原理图。

[0051]图2为BMMIBr-GQDs溶液在自然光和紫外光照射下的图片,其中A为自然光照射,B 为365nm紫外光激发。

[0052]图3为石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs的原子力显微镜图,其中A为石墨烯量子点的 原子力显微镜图,B为BMlIBr-GQDs原子力显微镜图。

[0053]图4为石墨烯量子点(A)与BMMIBr-GQDs的高度分布图⑻。

[0054] 图5为BMMIBr-GQDs的透射电镜图。其中a、b、c、d不同分辨率下的透射电镜图。

[0055]图6为实施例1制得复合物的尺寸分布图。

[0056]图7为470nm激发波长下、相同浓度的石墨稀量子点与BMMIBr-GQDs的焚光发射光 谱图(a)及不同激发波长下BMMIBr-GQDs的发射光谱(分别为EX400nm、EX410nm、EX 420nm、 EX 430nm、EX 440nm、EX 450nm、EX 460nm、EX 470nm) (b)〇

[OO57]图8分别为石墨稀量子点(a)与BMMIBr-GQDs⑹的X射线光电子能谱全谱图。

[0058]图9为不同紫外光照射时间下,石墨炼量子点与BMMIBr-GQDs荧光强度变化折线图 (A)及BMMIBr-GQDs检测Cr (VI)的动力学曲线⑻。

[0059] 图10为石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs与浓度为200uM的阴离子(a)及阳离子(b)作 用后的荧光淬灭率。

[0060]图11为BMMIBr-GQDs中加入不同浓度Cr (VI)的荧光发射光谱(a)和标准曲线⑹。 [0061]图12为加入Cr (VI)前后BMMIBr-GQDs溶液的紫外光照射下的照片,其中A为加Cr (VI)前,B为加Cr (VI)后。

具体实施方式

[0062]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。

[0063] 实施例1

[0064] 1、制备石墨炼量子点-离子液体复合物

[0065] (1)石墨炼量子点的水热合成:以1,3,6_二硝基花为碳源,以氢氧化钠溶液为介 质,水热处理制备得到富含羟基的石墨烯量子点(〇H-GQDs),将所得到的石墨烯量子点抽滤 透析提纯,最后经冷冻干燥得到棕色的石墨烯量子点固体。

[0066]其中,1,3,6-三硝基芘浓度为5mg/mL,氢氧化钠浓度为5mg/mL,水热反应在200 °C 的聚四氟乙烯高压反应釜中进行4h,反应溶液体积占反应釜容积的3〇%,采用〇.45um的微 孔滤膜抽滤,去除未反应的杂质;产物透析提纯方法为;反应产物经截留分子量为l〇〇〇Da的 透析袋充分透析去除未反应的小分子芘,将透析袋内液再次经截留分子量为3500Da的透析 袋透析,透析袋内液即为截留分子量为大于3500Da的石墨烯量子点溶液,将透析袋内液再 次经截留分子量为6000Da的透析袋透析,透析袋外液即为截留分子量为3500Da-6000Da的 石墨烯量子点溶液,备用。

[0067] (2)石墨烯量子点_离子液体复合物的合成:将上述冷冻千燥得到的石墨烯量子点 固体溶于水中,形成分散均匀的浓度为〇.2mg/niL的石墨烯量子点溶液,将石墨烯量子点溶 液和离子液体BMIMBr以100 :1 (v: v)混合,5〇Hz超声反应30min后,将所得到的石墨烯量子 点-离子液体复合物经截留分子量为l〇〇〇Da的透析袋充分透析提纯,透析袋内液即为制备 得到的BMMIBr-GQDs溶液,备用。

[0068] 2、表征与检测

[0069]对实施例1中制备的石墨烯量子点-离子液体复合物进行原子力显微镜、透射电 镜、X射线光电子能谱等测试表征,得到的测试分析结果如图2〜8所示。

[0070]图2所示复合物在自然光照射下为棕色透明溶液(A),在365nm紫外光激发下发射 绿色荧光⑻。

[0071]图3为石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs的原子力显微镜图,图4为高度分布图,由图4A 可以看出,石墨烯量子点的厚度为l.5_2.5nm,大约3-5层石墨烯厚度。如图4B所示,BMMIBr- GQDs的厚度为2 • 7-3.5nm,复合离子液体后厚度增加。

[0072]图5为BMMIBr-GQDs的透射电镜图。图6为尺寸分布图,从图中可以看出,复合物具 有均一的分散性和较窄的尺寸分布,为2 • 0±0 • 4nm。高倍透射电镜中显示,晶格间距为 0.23nm,符合石墨㈣(100)晶格面。

[0073]图7为47〇nm激发波长下、相同浓度石墨烯量子点与MMIBr-GQDs的荧光发射光谱 图(a)及不同激发波长下石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs的发射光谱图⑹。从图中可以看出, 离子液体复合后,荧光强度几乎不变,当激发波长从400nm增大到470nm,最大发射波长几乎 不发生红移。这可以在一定程度上反映我们所制备的石墨烯量子点具有单晶性。

[0074]图8为石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs的X射线光电子能谱全谱图。从图8a中可以看 出,在石墨烯量子点的XPS全谱中可以很清楚地可以看到c Is和0 Is的强信号,表明在石墨 烯量子点中只存在C和0两种元素。图8b显示BMMIBr-GQDs中有C ls、0 ls、N ls、Br 3d四种 元素,N、Br元素的存在表明离子液体BMMBr与石墨烯量子点成功复合,BMMIBr-GQDs成功制 备。

[0075] 随后,对实施例1中制备的石墨烯量子点-离子液体复合物的荧光性能和选择性检 测Cr (VI)的性能进行了考察,得到的测试分析结果如图9〜12所示。

[0076]图9为不同紫外光照射时间下,石墨烯量子点与MMIBr-GQDs荧光强度变化折线图 ㈧及BMMIBr-GQDs检测Cr (VI)的动力学曲线⑻。从A图可以看出,365nm紫外光照射4小时 后,石墨烯量子点荧光强度下降25%,BMMIBr-GQDs荧光强度只下降11%,说明经离子液体 改性后石墨烯量子点光稳定性增强。从B图可以看出,Cr (VI)可快速猝灭BMMIBr-GQDs的荧 光,避光作用l2min后达到平衡,说明BMMIBr-GQDs可用于Cr (VI)的快速荧光检测分析。

[0077]图10为石墨烯量子点与BMMIBr-GQDs与浓度为200yM的阴离子反应猝灭柱状图(a) 及阳离子反应猝灭柱状图⑹。从图中可以看出,与Cr (VI)可以显著猝灭BMMIBr-GQDs的荧 光,而加入HC〇3_、H2P〇4_、S2〇82-、SCN—、HP〇42—、Ac-、C 1_、NOs-、S2'N〇2_、Br_、S2〇32_、Fe (CN) 62_、Cr3 +、Na+、Pb2+、K+、Cu2+、Cd3+、A13+、Zn2+、Mg2+、Ca2+、Ag+、Hg2+时,对BMIMBr-GQDs 的淬灭均在 20% 以 下,不会产生显著地淬灭现象;只有Fe3+千扰BMMIBr-GQDs对Cr (VI)的检测,但可以加入抗坏 血酸消除Fe3+的干扰。因此,BMMIBr-GQDs可实现对Cr (VI)的选择性检测。

[0078] 3、建立标准曲线

[0079] 将步骤⑵制得的BMMIBr-GQDs配成均一稳定的浓度为〇. 2mg/mL的磷酸盐缓冲体 系,在pH 6 • 0条件下,将BMMIBr-GQDs溶液置于荧光光谱仪中,于激发波长470nm,读取发射 波长5l2nm处荧光强度值,BMMIBr-GQDs溶液的荧光强度在550a.u。

[0080]在 BMMIBr-GQDs 溶液中加入一系列、浓度分别为 〇、〇.i、〇. 5、1.0、5.0、10.0、25.0、 50 • 0、100• 0、150• 0、200• OyM的Cr (VI)溶液,避光反应12min后将混合溶液置于荧光光谱仪 中,于激发波长47〇nm,读取发射波长512nm处荧光强度值,以荧光强度降低百分比为纵坐 标,以Cr (VI)浓度为横坐标,绘制标准曲线。本发明的检测原理如图1所示。

[0081]图11为BMMIBr-GQDs中加入不同浓度Cr (VI)的荧光曲线(a)和检测标准曲线⑹。 从图11a中可以看出,随着加入的Cr (VI)浓度增加,BMMIBr-GQDs的荧光强度逐渐降低,从图 12中也可看出,加入Cr (VI)后,BMMIBr-GQDs的荧光猝灭。由图11 b可知,在0.0001-0.2mM范 围内,荧光强度降低值与Cr (VI)浓度存在线性响应,线性相关系数R=〇.996。

[0082] 实施例2

[0083] 买际样品的检测

[0084]取金沙湖水作为实际样品,将过滤后的金沙湖水溶液,以体积比为i: 15加入到实 施例1中制备的浓度为0.2mg/mL BMMIBr-GQDs溶液中,避光反应12min后将混合溶液置于荧 光光谱仪中,于激发波长470nm,读取发射波长512mn处荧光强度值,计算将荧光强度降低百 分比,再带入实施例1中建立的标准曲线,根据标准曲线计算得出实际样品中〇(¥1)含量。 [0085]计算得到:金沙湖水中Cr (VI)浓度为56.8yM。该检测结果与原子吸收光谱法测定 结果(58_ 3uM)接近。说明本发明的检测方法能够准确反应中实际样品的Cr (VI)含量。

[0086]以上实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本 领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范 围。

Claims (8)

1. 一种石墨烯量子点-离子液体复合物,其特征在于,通过如下方法制备获得:将石墨 烯量子点与离子液体混合,所述石墨烯量子点是以1,3,6-三硝基芘为碳源,在碱性条件下 水热反应制得,所述离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑溴盐,每lmL离子液体中添加石墨烯量 子点的质量为〇. 4_20mg,反应后提纯,制得所述石墨烯量子点-离子液体复合物,复合物的 尺寸为2.0-4. Onm,晶格间距为0 • 23nm。
2. 如权利要求1所述的石墨烯量子点-离子液体复合物,其特征在于,所述石墨烯量子 点的分子量为3500-6000Da。
3. 如权利要求1所述的石墨烯量子点-离子液体复合物,其特征在于,反应时采用超声 分散辅助,超声的条件为:频率为40-60kHz,时间为30-60min。
4. 利用如权利要求1所述的石墨烯量子点_离子液体复合物检测Cr (VI)的方法,包括以 下步骤: (1) 将石墨烯量子点-离子液体复合物配制成PH值为6-7的检测液,置于波长为400-470nm的激发光下,记录512nm处的荧光强度值; (2) 将待测样品加入到检测液中得到混合液,避光反应; (3) 将避光反应后的混合液置于上述相同波长的激发光下,读取512nm处的荧光强度 值,计算荧光强度降低百分比值,再根据标准曲线计算待测样品中Cr (VI)的含量。
5. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述检测液中石墨烯量子点-离子液体复合 物浓度为 0.02-0 • 2mg/mL。
6. 如权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,待测样品与检测液的混合体积比 为1:10-20。
7. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤⑵中,避光反应10-30min。
8. 如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述标准曲线的建立方法为: (1)将石墨烯量子点-离子液体复合物配制成PH值为6-7的检测液,置于波长为400-470nm的激发光下,记录512nm处的荧光强度值; ⑵以检测液为溶剂,制备一组Cr (VI)浓度呈梯度分布的标准品,避光反应; (3)将避光反应后的标准品置于上述相同波长的激发光下,读取512nm处的荧光强度 值,计算荧光强度降低百分比值; ⑷根据荧光强度降低百分比值和〇 (VI)浓度绘制标准曲线。
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