CN106867526B - 石墨烯量子点的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：提供石墨烯粉体和混合酸，将所述石墨烯粉体与所述混合酸混合，经氧化反应得到含反应中间体的混合液，其中，所述混合酸由浓硫酸与辅助酸组成；将所述混合液进行超声处理后，置于装有废气回收装置的加热容器中进行煅烧处理，得到石墨烯量子点粗产物；将所述石墨烯量子点粗产物分散在蒸馏水中，依次经微孔滤膜过滤处理、透析袋透析处理，得到石墨烯量子点。

Description

石墨烯量子点的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于石墨烯量子点技术领域，尤其涉及一种石墨烯量子点的制备方法及其应用。

背景技术

近几年，石墨烯量子点材料成为“量子点家族”中不可或缺的一员。石墨烯量子点材料由于具有优良的热化学稳定性、良好的导热性和超强的电子流动性等而备受关注，此外，其在生物化学性能上也有着无可比拟的特性：如良好的生物兼容性、低细胞毒性。这些优越的性质使得石墨烯量子点材料在光伏、生物成像、传感器和光学分析检测等领域中具有广泛应用前景。

磷酸盐是水中微生物营养链中一种必需的组成成分，但过量的磷酸盐却可能对水体造成难以修复的伤害。目前被释放到水生环境的磷酸盐主要来自工业、农业、矿业和过度施肥，当磷酸盐过度排放到环境中会加速水体的富营养化并直接降低水质标准。由于磷酸盐对水生生态系统具有较大影响，因此准确检测水体中磷酸盐含量对控制和预防水体富营养化得发生具有十分重要的意义。目前环境中磷酸盐的检测方法主要采用电化学法和质谱法和色谱法等。但这些方法有的需要大型仪器，有的不宜做现场分析以及方法灵敏度不能满足检测要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石墨烯量子点的制备方法，旨在解决现有石墨烯量子点的制备方法需要大型设备，且纯度不高、发光效率低，不利于用于制备石墨烯量子点探针的问题。

本发明还提供一种石墨烯量子点探针的制备方法。

本发明的又一目的在于提供一种磷酸盐定量检测方法，旨在解决现有磷酸盐检测方法需要大型仪器、且方法灵敏度低的问题。

本发明是这样实现的，一种石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：

提供石墨烯粉体和混合酸，将所述石墨烯粉体与所述混合酸混合，经氧化反应得到含反应中间体的混合液，其中，所述混合酸由浓硫酸与辅助酸组成；

将所述混合液进行超声处理后，置于装有废气回收装置的加热容器中进行煅烧处理，得到石墨烯量子点粗产物；

将所述石墨烯量子点粗产物分散在蒸馏水中，依次经微孔滤膜过滤处理、透析袋透析处理，得到石墨烯量子点。

以及，一种石墨烯量子点探针的制备方法，包括以下步骤：

提供硝酸铕，按照上述方法制备石墨烯量子点；

将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合，制备石墨烯量子点探针，其中，所述石墨烯量子点和所述硝酸铕的摩尔比为1:50-50:1。

以及，一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

按照上述的石墨烯量子点探针的制备方法制备石墨烯量子点探针，配置石墨烯量子点探针溶液；

将所述石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10^-6mol/L、3×10^-5mol/L、6×10^-5mol/L、3×10^{- 4}mol/L、4×10^-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式；

取待测样品，与所述石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

本发明提供的石墨烯量子点的制备方法，将石墨烯粉体经混合强酸氧化处理后，经超声、煅烧、过滤、透析制备，方法简单，且不需使用大型仪器。由此制备得到的石墨烯量子点纯度高，且发光效率高。

本发明提供的石墨烯量子点探针的制备方法，只需将石墨烯量子点和硝酸铕按比例混合即可，方法简单可控。由于所述石墨烯量子点按照上述方法制备得到，因此，制备得到的石墨烯量子点探针用于磷酸盐定量检测时具有高灵敏度。

本发明提供的磷酸盐定量检测方法，基于石墨烯量子点探针建立磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式，通过检测基于石墨烯量子点探针的待测样品的荧光强度，得出待测样品中磷酸盐含量。该方法易于操作，检测快速、灵敏度高且重现性好，能对磷酸盐实现快速、高灵敏度定量检测，检测限低至1.12091×10^-6mol/L，可以解决色谱法和电化学法等方法前处理过程繁琐、分析检测时间过长、检测灵敏度不高等问题。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的不同浓度标准溶液的荧光发射光谱图；

图2是本发明实施例1提供的磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线图。

具体实施方式

为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：

S01.提供石墨烯粉体和混合酸，将所述石墨烯粉体与所述混合酸混合，经氧化反应得到含反应中间体的混合液，其中，所述混合酸由浓硫酸与辅助酸组成；

S02.将所述混合液进行超声处理后，置于装有废气回收装置的加热容器中进行煅烧处理，得到石墨烯量子点粗产物；

S03.将所述石墨烯量子点粗产物分散在蒸馏水中，依次经微孔滤膜过滤处理、透析袋透析处理，得到石墨烯量子点。

具体的，上述步骤S01中，通过所述混合酸对所述石墨烯粉体进行氧化，得到含反应中间体的混合液。其中，所述混合酸必须为浓酸，才能实现所述石墨烯粉体的氧化，具体的，由浓硫酸与辅助酸组成，所述辅助酸也为浓酸。其中，所述浓硫酸的强氧化性，可实现石墨烯粉体的氧化；所述辅助酸用于提高反应体系整体酸度，从而为所述石墨烯粉体的氧化创造合适的条件。本发明实施例中，所述浓酸的概念，即为市售最大浓度的酸，如浓硫酸的浓度为18.4mol/L。优选的，所述辅助酸为浓硝酸、重铬酸、重磷酸、氢碘酸、高锰酸、氢溴酸、高氯酸、浓盐酸中的至少一种，但不限于此。作为具体实施例，所述混合酸包括浓硫酸和浓硝酸、浓硫酸和重铬酸、浓硫酸和重磷酸、浓硫酸和氢碘酸、浓硫酸和高锰酸、浓硫酸和氢溴酸、浓硫酸和高氯酸、浓硫酸和浓盐酸等组合形式。

进一步优选的，所述浓硫酸与所述辅助酸的体积比为1:1-1:10。若所述浓硫酸含量过高，则氧化反应中得到的副产物较多，且得到的石墨烯量子点发光效率不佳；若所述浓硫酸含量过低，则氧化反应的力度不够，会影响反应中间体的生成，进一步影响石墨烯量子点的产率、纯度。作为具体优选实施例，所述浓硫酸与所述辅助酸的体积比为1:1.5、1:3、1:4。

更进一步优选的，所述石墨烯粉体和所述混合酸的质量体积比为：0.012-0.0125g/ml，更优选为0.0125g/ml，即每1ml浓酸中加入0.0125g石墨烯粉体。该合适的比例，使得所述混合酸稍微过量，可以保证所述石墨烯粉体的充分氧化，同时，又可以降低副反应的风险。若所述石墨烯粉体和混合浓酸的比例过高，则不能将石墨烯粉体完全氧化，会影响最终得到的石墨烯量子点的产率、纯度和发光效率；若所述石墨烯粉体和混合浓酸的比例过低，则氧化反应中得到的副产物较多，且得到的石墨烯量子点发光效率不佳。

本发明实施例中，所述氧化反应在室温(10-30℃)条件下即可进行，反应时间为1-48小时，更优选为5-24小时，具体优选为16小时。

上述步骤S02中，经过长时间氧化处理后的石墨烯粉体可能存在团聚，影响后续进一步反应。有鉴于此，本发明实施例将所述混合液进行超声处理后，使其充分分散，并进一步促进反应完全。优选的，所述超声处理的功率为50-300瓦，超声时间为1-24小时。若所述超声处理功率过低和/或超声时间过短，则难以将石墨烯粉体充分分散，进而影响后续生成石墨烯量子点的反应；若所述超声处理功率过高和/或超声时间过长，虽然能够将石墨烯粉体充分分散，但是，由于混合酸的存在，会增加其他副反应的几率，降低石墨烯量子点的纯度和发光效率。作为具体优选实施例，所述超声处理的功率为300瓦，超声时间为12小时。

超声结束后，将反应体系置于装有废气回收装置的加热容器中进行煅烧处理中，制备石墨烯量子点。在该步骤中，所述混合酸在煅烧处理过程中挥发去除，通过所述废气回收装置收集回收；所述加热容器可选用马弗炉，当然，不限于此。

优选的，所述煅烧处理的温度为200-600℃，煅烧时间为10-100min。优选的煅烧温度和煅烧处理时间，可以将反应体系中的混合酸充分去除，并保障石墨烯量子点的有效生成。若所述煅烧温度过高和/或煅烧时间过长，则增加副反应产物，影响石墨烯量子点的生成；若所述煅烧温度过低和/或煅烧时间过短，则不能将反应体系中的混合酸充分去除，同样会影响石墨烯量子点的生成。作为具体优选实施例，所述煅烧处理的温度为350℃，煅烧时间为130min。

上述步骤S03中，将所述石墨烯量子点粗产物分散在蒸馏水中形成分散液，采用微孔滤膜进行过滤处理，去除石墨烯量子点粗产物中的大颗粒杂质，提高石墨烯量子点的纯度。优选的，所述微孔滤膜的直径为0.2-10μm，更优选为0.22μm。

将经过过滤处理后的样品采用透析袋进行透析处理，获取目标石墨烯量子点。优选的，所述透析袋的截留分子量为1000-10000道尔顿，透析时间为1-50小时。更优选的，所述透析袋的截留分子量为2800-5000道尔顿，透析时间为10-20小时。经过上述透析处理，可以得到高纯度、发光效率高的石墨烯量子点。

本发明实施例提供的石墨烯量子点的制备方法，将石墨烯粉体经混合强酸氧化处理后，经超声、煅烧、过滤、透析制备石墨烯量子点，方法简单，且不需使用大型仪器。由此制备得到的石墨烯量子点纯度高，且发光效率高。

以及，本发明实施例还提供了一种石墨烯量子点探针的制备方法，包括以下步骤：

E01.提供硝酸铕，按照上述方法制备石墨烯量子点；

E02.将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合，制备石墨烯量子点探针，其中，所述石墨烯量子点和所述硝酸铕的摩尔比为1:50-50:1。

具体的，上述步骤E01中，提供硝酸铕，并按照上述方法制备石墨烯量子点。为了节约篇幅，对于石墨烯量子点的制备方法、其中涉及的工艺参数和优选情形，此处不再赘述。

上述步骤E02中，本发明实施例将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合，即可得到石墨烯量子点探针。优选的，所述石墨烯量子点和所述硝酸铕的摩尔比为1:50-50:1。合适的石墨烯量子点和硝酸铕含量，可以得到灵敏度、准确度高的石墨烯量子点探针。若所述硝酸铕的含量过低，则所述石墨烯量子点探针用于检测时，容易导致检测误差偏大，降低其检测分析的准确度；若所述硝酸铕的含量过高，则得到的石墨烯量子点探针灵敏度降低。具体优选的，所述石墨烯量子点和所述硝酸铕的摩尔比为1:1，从而获得准确度和灵敏度均高的石墨烯量子点探针。

优选的，所述将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合的步骤中，先分别配置石墨烯量子点溶液和硝酸铕溶液，然后将所述石墨烯量子点溶液、所述硝酸铕溶液混合，制备石墨烯量子点探针。由此，可以避免一起混合或以粉体形式添加时，局部样品浓度过高，导致制备得到的石墨烯量子点探针准确度和灵敏度不高的问题。其中，优选的，所述石墨烯量子点溶液的浓度为0.001-1mol/L，所述硝酸铕溶液的浓度为0.001-10mol/L。该优选的浓度，为石墨烯量子点和硝酸铕的结合，提供了合适的环境，从而使得得到的石墨烯量子点探针准确度和灵敏度均高。若所述硝酸铕溶液的相对浓度过高，容易降低石墨烯量子点探针的灵敏度；若所述硝酸铕溶液的相对浓度过低，会导致检测误差偏大。具体优选的，所述石墨烯量子点溶液的浓度为0.005mol/L，所述硝酸铕溶液的浓度为0.001mol/L。

本发明实施例提供的石墨烯量子点探针的制备方法，只需将石墨烯量子点和硝酸铕按比例混合即可，方法简单可控。由于所述石墨烯量子点按照上述方法制备得到，因此，制备得到的石墨烯量子点探针用于磷酸盐定量检测时具有高灵敏度和准确性。

以及，本发明实施例还提供了一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

Q01.按照上述的石墨烯量子点探针的制备方法制备石墨烯量子点探针，配置石墨烯量子点探针溶液；

Q02.将所述石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10^-6mol/L、3×10^-5mol/L、6×10^-5mol/L、3×10^-4mol/L、4×10^-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式；

Q03.取待测样品，与所述石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

具体的，上述步骤Q01中，制备石墨烯量子点探针的方法如前所述，为了节约篇幅，此处不再赘述。所述石墨烯量子点探针溶液的配置，没有严格限制，以保证容易控制下述步骤中磷酸盐溶液的浓度为宜。

上述步骤Q02中，将所述石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液调节反应体系，使体系中石墨烯量子点探针的终浓度保持一致。

配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10-6mol/L、3×10-5mol/L、6×10-5mol/L、3×10-4mol/L、4×10-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中石墨烯量子点探针的终浓度一致。优选的，所述石墨烯量子点探针的终浓度为0.0001mol/L，从而有利于后续荧光强度的测定。当然，所述石墨烯量子点探针的终浓度不限于此，只要在各样品溶液中保持一致就行。测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式。

本发明实施例中，所述磷酸盐包括磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂等，不限于此。

上述步骤Q03中，取待测样品，采用与上述步骤Q02相同的方法检测所述待测样品中磷酸根离子的浓度。具体的，取待测样品，与所述石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的石墨烯量子点探针的终浓度一致。然后测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，即可得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

本发明实施例提供的磷酸盐定量检测方法，基于石墨烯量子点探针建立磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式，通过检测基于石墨烯量子点探针的待测样品的荧光强度，得出待测样品中磷酸盐含量。该方法易于操作，检测快速、灵敏度高且重现性好，能对磷酸盐实现快速、高灵敏度定量检测，检测限低至1.12091×10^-6mol/L，可以解决色谱法和电化学法等方法前处理过程繁琐、分析检测时间过长、检测灵敏度不高等问题。

下面结合具体实施例进行说明。

实施例1

一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

Q11.制备绿色石墨烯量子点探针，配置绿色石墨烯量子点探针溶液；

其中，所述绿色石墨烯量子点探针的制备方法包括以下步骤：

将石墨烯粉体和混合酸以一定0.0125g/mL的比例在烧杯中室温氧化，其中混合浓酸组合包括：浓硫酸和浓硝酸、浓硫酸和重铬酸、浓硫酸和重磷酸、浓硫酸和氢碘酸、浓硫酸和高锰酸、浓硫酸和氢溴酸、浓硫酸和高氯酸、浓硫酸和浓盐酸；且浓硫酸与其他酸混合体积比为1:3，氧化时间为16小时。

将混合液放入超声仪中超声处理后，放入装有废气回收装置的马弗炉中煅烧，其中，超声仪功率为300瓦；超声时间为12小时；马弗炉温度为350℃；煅烧时间为30分钟。

所得的绿色石墨烯量子点粗品重新分散在蒸馏水中，黑色水溶液液通过微孔滤膜过滤得到棕色滤液，棕色滤液进一步用透析袋透析处理后，即得到绿色石墨烯量子点。其中，微孔滤膜直径0.22μm；透析袋截留分子量3600道尔顿；透析时间优选10小时。

将绿色石墨烯量子点和硝酸铕水溶液混合得到绿色石墨烯量子点探针溶液。其中，石墨烯量子点浓度和硝酸铕的摩尔比为1:10-10:1。

Q12.将所述绿色石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10-6mol/L、3×10-5mol/L、6×10-5mol/L、3×10-4mol/L、4×10-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中绿色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式：y＝1.12091×10^-6+2073.28x。其中，荧光发射波长范围为450～650nm，优选345nm。各标准溶液的荧光强度如图1所示，其中由下往上的曲线(依次从a到f表示)分别对应磷酸根离子终浓度分别为0、6×10-6mol/L、3×10-5mol/L、6×10-5mol/L、3×10-4mol/L、4×10-4mol/L的标准溶液；线性方程式如图2所示。

Q13.取待测样品，与所述绿色石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中绿色石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的绿色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

实施例2

一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

Q21.制备红色石墨烯量子点探针，配置红色石墨烯量子点探针溶液；

其中，所述红色石墨烯量子点探针的制备方法包括以下步骤：

将石墨烯粉体和混合酸以一定0.0125g/mL的比例在烧杯中室温氧化，其中混合浓酸组合包括：浓硫酸和浓硝酸、浓硫酸和重铬酸、浓硫酸和重磷酸、浓硫酸和氢碘酸、浓硫酸和高锰酸、浓硫酸和氢溴酸、浓硫酸和高氯酸、浓硫酸和浓盐酸；且浓硫酸与其他酸混合体积比为1:3，氧化时间为16小时。

将混合液放入超声仪中超声处理后，放入装有废气回收装置的马弗炉中煅烧，其中，超声仪功率为300瓦；超声时间为12小时；马弗炉温度为350℃；煅烧时间为30分钟。

所得的红色石墨烯量子点粗品重新分散在蒸馏水中，黑色水溶液液通过微孔滤膜过滤得到棕色滤液，棕色滤液进一步用透析袋透析处理后，即得到红色石墨烯量子点。其中，微孔滤膜直径0.22μm；透析袋截留分子量5000道尔顿；透析时间优选12小时。

将红色石墨烯量子点和硝酸铕水溶液混合得到红色石墨烯量子点探针溶液。其中，红色石墨烯量子点浓度和硝酸铕的摩尔比为1:5-5:1。

Q22.将所述红色石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10-6mol/L、3×10-5mol/L、6×10-5mol/L、3×10-4mol/L、4×10-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中红色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式：y＝1.34574×10^-6+2083.31x。其中，荧光发射波长范围为550～750nm，优选345nm。

Q23.取待测样品，与所述红色石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中红色石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的红色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

实施例3

一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

Q31.制备蓝色石墨烯量子点探针，配置蓝色石墨烯量子点探针溶液；

其中，所述蓝色石墨烯量子点探针的制备方法包括以下步骤：

将石墨烯粉体和混合酸以一定0.0125g/mL的比例在烧杯中室温氧化，其中混合浓酸组合包括：浓硫酸和浓硝酸、浓硫酸和重铬酸、浓硫酸和重磷酸、浓硫酸和氢碘酸、浓硫酸和高锰酸、浓硫酸和氢溴酸、浓硫酸和高氯酸、浓硫酸和浓盐酸；且浓硫酸与其他酸混合体积比为1:1.5，氧化时间为16小时。

将混合液放入超声仪中超声处理后，放入装有废气回收装置的马弗炉中煅烧，其中，超声仪功率为300瓦；超声时间为12小时；马弗炉温度为350℃；煅烧时间为30分钟。

所得的蓝色石墨烯量子点粗品重新分散在蒸馏水中，黑色水溶液液通过微孔滤膜过滤得到棕色滤液，棕色滤液进一步用透析袋透析处理后，即得到蓝色石墨烯量子点。其中，微孔滤膜直径0.22μm；透析袋截留分子量2800道尔顿；透析时间优选20小时。

蓝色石墨烯量子点和硝酸铕水溶液混合得到蓝色石墨烯量子点探针溶液。其中，蓝色石墨烯量子点浓度和硝酸铕的摩尔比为1:5-5:1。

Q32.将所述蓝色石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10-6mol/L、3×10-5mol/L、6×10-5mol/L、3×10-4mol/L、4×10-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中蓝色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式：y＝1.59843×10^-6+2011.79x。其中，荧光发射波长范围为380～580nm，优选345nm。

Q33.取待测样品，与所述蓝色石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中蓝色石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的蓝色石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种石墨烯量子点的制备方法，包括以下步骤：

提供石墨烯粉体和混合酸，将所述石墨烯粉体与所述混合酸混合，经氧化反应得到含反应中间体的混合液，其中，所述混合酸由浓硫酸与辅助酸组成；

将所述混合液进行超声处理后，置于装有废气回收装置的加热容器中进行煅烧处理，得到石墨烯量子点粗产物；所述煅烧处理的温度为200-600℃，煅烧时间为10-100min；

将所述石墨烯量子点粗产物分散在蒸馏水中，依次经微孔滤膜过滤处理、透析袋透析处理，得到石墨烯量子点。

2.如权利要求1所述的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，所述辅助酸为浓硝酸、重铬酸、重磷酸、氢碘酸、高锰酸、氢溴酸、高氯酸、浓盐酸中的至少一种。

3.如权利要求2所述的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，所述浓硫酸与所述辅助酸的体积比为1:1-1:10。

4.如权利要求3所述的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，所述石墨烯粉体和所述混合酸的质量体积比为：0.012-0.0125g/ml。

5.如权利要求1-4任一所述的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，所述超声处理的功率为50-300瓦，超声时间为1-24小时。

6.如权利要求1-4任一所述的石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，所述微孔滤膜的直径为0.2-10μm；和/或

所述透析袋的截留分子量为1000-10000道尔顿，透析时间为1-50小时。

7.一种石墨烯量子点探针的制备方法，包括以下步骤：

提供硝酸铕，按照权利要求1-6任一所述方法制备石墨烯量子点；

将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合，制备石墨烯量子点探针，其中，所述石墨烯量子点和所述硝酸铕的摩尔比为1:50-50:1。

8.如权利要求7所述的石墨烯量子点探针的制备方法，其特征在于，所述将所述石墨烯量子点、所述硝酸铕混合的步骤中，先分别配置石墨烯量子点溶液和硝酸铕溶液，然后将所述石墨烯量子点溶液、所述硝酸铕溶液混合，制备石墨烯量子点探针，

其中，所述石墨烯量子点溶液的浓度为0.001-1mol/L，所述硝酸铕溶液的浓度为0.001-10mol/L。

9.一种磷酸盐定量检测方法，包括以下步骤：

按照权利要求7或8所述的石墨烯量子点探针的制备方法制备石墨烯量子点探针，配置石墨烯量子点探针溶液；

将所述石墨烯量子点探针溶液与标准磷酸盐溶液混合，并加入Tris-HCL缓冲液，配置六组磷酸根离子终浓度分别为0、6×10^-6mol/L、3×10^-5mol/L、6×10^-5mol/L、3×10^-4mol/L、4×10^-4mol/L的标准溶液，且使得每组标准溶液中石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定各标准溶液的荧光强度，绘制磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线，通过计算得到磷酸根离子浓度与荧光强度的线性方程式；

取待测样品，与所述石墨烯量子点探针溶液混合后，加入Tris-HCL缓冲液，使得待测样品混合溶液中石墨烯量子点探针的终浓度与绘制所述磷酸根离子浓度-荧光强度标准曲线时的石墨烯量子点探针的终浓度一致，测定所述待测样品混合溶液的荧光强度，代入所述线性方程式中，得到所述待测样品中磷酸根离子的浓度。

10.如权利要求9所述的磷酸盐定量检测方法，其特征在于，所述石墨烯量子点探针的终浓度为0.0001mol/L。

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