CN110018141A - 一种检测汞离子的比率荧光分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于荧光分析技术领域明，具体公开了一种基于硅掺杂碳量子点与铂‑金纳米颗粒检测汞离子的比率荧光分析方法，具体是以N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷与柠檬酸分别作为硅源与碳源制备的发蓝色荧光的硅掺杂碳量子点为参比荧光团，铂‑金纳米颗粒催化OPD产生发橘黄色荧光的DAP响应荧光团，同时，由于DAP特征吸收光谱与硅掺杂碳量子的发射光谱大部分重叠，DAP可以高效猝灭硅掺杂碳量子点。同时利用汞离子的嗜金属效应，可特异性的抑制铂‑金纳颗米的催化活性，进而实现了双发射比率荧光分析法来对痕量汞离子进行检测。该方法具有操作简单、灵敏度高、快速方便等优势，可用于汞离子快速检测，应用前景广阔。

Description

一种检测汞离子的比率荧光分析方法

技术领域

本发明属于荧光分析术领域，具体地是涉及一种基于硅掺杂碳量子点与铂-金纳米颗粒检测汞离子的比率荧光分析方法。

背景技术

重金属汞是一种具有严重生理毒性的金属元素，也是最引人关注的环境污染物之一。环境中的无机汞离子可在一定条件下由生物体转化为剧毒的甲基汞。无机汞主要影响肾脏，而甲基汞进入人体后主要侵害神经系统，尤其是中枢神经系统。两者均可通过食物链在生物组织里高度富集，从而对人和自然界造成巨大的危害。汞中毒会对整个社会产生极其恶劣的影响，现在汞被优先列在全球环境监控系统清单上，因此，对汞离子的选择性识别，尤其是汞离子的原位、实时、在线监测对于医学、生物学和环境科学都具有重要意义。

鉴于此，构建能快速准确检测汞离子的分析方法是极其重要和有意义的。现如今已报道的检测汞离子的分析方法包括原子吸收光谱法(AAS)，电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和气相色谱法等，这些虽然准确可靠，但是需要昂贵的大型仪器，方法操作繁琐，且多使用有毒的有机溶剂作为萃取剂，不适用于现场快速检测。

荧光分析法具有很高的灵敏度，比一般的比色分析法和吸收分光光度方灵敏度高2-3个数量级，适合微量和痕量检测。目前荧光检测技术具有选择性好、灵敏度高、易操作、经济实用等优点，已经被广泛用于痕量检测、荧光标记等领域。但是，传统的荧光探针主要由有机染料分子构成，具有荧光亮度低，光稳定性和耐光漂白能力差等缺点，限制了荧光检测技术的进一步发展与应用。近年来出现的纳米荧光探针包括碳量子点、金纳米簇、聚合物荧光纳米微球等，具有较高的荧光量子产率，良好的光稳定性和抗光漂白能力，生物相容性好、合成与修饰简单等优点，成为替代传统荧光探针的新型荧光探针。如：Xia等构建巯基乙酸修饰的CdTe量子点的汞离子传感器，线性范围为0.012~1.5 μmol/L，检测限为4.0 nmol/L（Use of surface-modified CdTe quantum dots as fluorescent probes in sensingmercury (II)，Xia et al. Talanta，2008，75(1): 215-221）；Guo等制备了牛血清白蛋白修饰的银纳米簇，构建了汞离子的传感器，线性范围为10 nmol/L – 5μmol/L，检测限为10nmol/L (Fluorescent Ag clusters via a protein -directed approach as a Hg (II)ion sensor，Guo et al. Analytical chemistry，2011，83(8):2883-2889)；Guha等构建基于Au@Ag核壳结构的汞离子传感器，检测限9 nmol/L(Fluorescent Au@Ag Core–ShellNanoparticles with Controlled Shell Thickness and HgII Sensing，Guha et al.Langmuir，2011，27(21):13198-13205)。然而，当前汞离子荧光传感器大都是基于单一荧光强度测定的非比率荧光模式，这种方法易受到检测仪器以及测试环境的干扰。

为了克服此问题，提出了比率荧光分析方法，其采用基于两种不同发射波长的荧光强度比值对目标物进行检测，利用比率荧光的自校准作用能够有效排除所述外部干扰因素，可以更加准确地汞离子进行痕量检测。如：中国发明专利号CN201510415104.3、发明名称一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针及制备方法，其公开了：双发射复合二氧化硅纳米粒子是以包覆碳点的二氧化硅粒子为内核、其表面氨基化后共价偶联金纳米团簇所形成的复合二氧化硅纳米粒子。位于二氧化硅纳米粒子核内部的碳点作为参比荧光信号，外层的金纳米团簇作为响应荧光信号，用于Hg²⁺的选择性识别。作为响应荧光信号的金纳米团簇通过共价键连接的方式连接到硅层的表面，形成了一个稳定的纳米荧光探针。制备的荧光探针能够用于可视化检测汞离子，但其检测下限为6.35Μm。中国发明申请号CN201710446531.7、发明名称基于金纳米簇荧光比率检测试纸条用于选择性灵敏检测汞离子，其公开了：首先制备两种不同荧光发射的金纳米簇，分别是牛血清白蛋白包被的金纳米簇(BSA-Au NCs)和半胱氨酸包被的金纳米簇(Cys-Au NCs)。之后按照合适的配比、浓度和pH条件制备荧光比率探针，其检测范围在50nM~μM，但最低检测限为9nM。

目前尚未有关于基于硅掺杂碳量子点与铂-金纳米颗粒检测汞离子的比率荧光分析方法的报道。

发明内容

为了弥补已有技术的缺陷，本发明提供了一种检测汞离子的比率荧光分析方法。本发明是通过利用铂-金纳颗米粒催化活性高，在过氧化氢存在的条件下能催化邻苯二胺（非荧光物质），发橘黄色荧光的2,3-二氨基吩嗪（DAP）。而DAP同时作为一种良好荧光猝灭剂与响应信号，在430 nm处有特征吸收，可高效猝灭硅掺杂碳量子点（Ex：370 nm，Em：470nm）的荧光（参比信号）。同时利用汞离子的嗜金属效应，可特异性的抑制铂-金纳颗米的催化活性，进而实现了双发射比率荧光分析法来对痕量汞离子进行检测。本方法具有操作简单、灵敏度高（最低检测限可低至2nM）、快速方便（检测时间短于30min）等优势，可用于汞离子快速检测，应用前景广阔。

本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：

一种检测汞离子的比率荧光分析方法，其包括以下步骤：

S1. 铂-金纳米颗粒的合成：将K₂PtCl₄和HAuCl₄混合，加入泊洛沙姆F127，超声使其溶解后，再加入抗坏血酸做还原剂，混合溶液水浴超声反应一定时间，产物经离心分离后，用乙醇与水反复洗多次以除去残留的泊洛沙姆F127，用水复溶备用；

S2. 硅掺杂碳量子点的合成：将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入到三颈烧瓶中，用氮气脱气后，加热至一定温度，在剧烈搅拌下迅速加入无水柠檬酸，保持该温度加热，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质，即为硅掺杂碳量子点；

S3. 标准曲线的建立：将不同浓度的汞离子标准溶液与步骤S1制备的铂-金纳米颗粒水溶液混合，再加入邻苯二胺与过氧化氢，温育一定时间后，加入步骤S2制备的硅掺杂碳量子点，测定在370 nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线；

S4. 样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品代替汞离子标准品溶液，按步骤S3的步骤操作，将测到的I₅₇₀/I₄₇₀代入所述步骤S3得到的标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S1中K₂PtCl₄和HAuCl₄的摩尔比为9~5:1。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S1中水浴超声反应的水浴温度为30℃，超声反应时间为4~10小时。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S2中N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与柠檬酸的摩尔比为2~4:1。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S3中所用铂-金纳米颗粒的浓度为4~20 μM。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S3中所用OPD浓度为 1~10 mM。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S3中所用过氧化氢的浓度为5-50 mM。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S3中所用硅掺杂碳量子点的浓度为：1-10 μg/mL。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，所述步骤S3中温育时间为10~30 min。

作为本发明提供的检测汞离子的比率荧光分析方法的一种改进，该分析方法具体包括以下步骤：

步骤S11. 铂-金纳米颗粒的合成：将0.9 mL浓度为20 mM的 K₂PtCl₄、0.1mL浓度为20mM 的HAuCl₄混合，加入10 mg泊洛沙姆F127，超声使其溶解后，再加入1 .0 mL浓度为100mM的抗坏血酸做还原剂，混合溶液在30ºC下水浴超声反应5h，产物经10000r/min离心20min分离，用乙醇与水反复洗5次以除去残留的泊洛沙姆F127，用0.9 mL水复溶备用；

步骤S12.硅掺杂碳量子点的合成：步骤S2.取0.1 M的 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷于100 mL三颈烧瓶中，用氮气脱气5 min后，加热至240°C，在剧烈搅拌下迅速加入0.05M无水柠檬酸，保持该温度加热1 min，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质即为硅掺杂碳量子点；

步骤S13.标准曲线的建立：将250 μL不同浓度的汞离子标准溶液与100 μL浓度为10 μM的铂-金纳米颗粒水溶液混合，再加入100 μL 浓度为10 mM 的邻苯二胺与100 μL浓度为20 mM的过氧化氢，温育15 min后，加入100 μL浓度为5 μg/mL的硅掺杂量子点，测定在370nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线；

步骤S14.样品中汞离子的测定：样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品溶液代替汞离子标准品溶液，按上述步骤S13的步骤操作，将测得的I₅₇₀/I₄₇₀代入标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

本发明具有如下有益效果：

本发明以N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与柠檬酸分别作为硅源与碳源制备的发蓝色荧光的硅掺杂碳量子点为参比荧光团，铂-金纳米颗粒催化OPD产生发橘黄色荧光的DAP响应荧光团，同时，由于DAP特征吸收光谱与硅掺杂碳量子的发射光谱大部分重叠，DAP可以高效猝灭硅掺杂碳量子点。同时利用汞离子的嗜金属效应，可特异性的抑制铂-金纳颗米的催化活性，进而实现了双发射比率荧光分析法来对痕量汞离子进行检测。

本发明基于双波长比率荧光测定可排除光漂白、荧光团浓度、环境条件(温度、pH、极性)、光稳定性等因素的干扰，检测的精密度与灵敏度更高。该方法对汞离的检测下限达到2 nM，显著低于现有检测方法。而且本方法还具有操作简单、快速方便（检测时间短于30min）等优势，可用于汞离子快速检测，应用前景广阔。

附图说明

图1 A是本发明步骤S1制备的铂-金纳米颗粒的透射电镜图；图1 B是本发明步骤S1制备的铂-金纳米颗粒的X射线光电子能谱。

图2是本发明步骤S2制备的硅掺杂量子点的表征图，其中（A）为透射电镜图；（B）为红外光谱图；（C）为X射线光电子能谱全谱；（D）为荧光激发光谱图。

图3 是基于硅掺杂碳量子点与铂-金纳米颗粒检测汞离子的比率荧光分析方法的原理示意图。

图4（A）是响应基团与参比基团荧光光谱随汞离子浓度变化关系图；（B）检测汞离子汞离标准曲线。

图5是其他离子代替汞离子荧光比率（I₅₇₀/I₄₇₀）值变化情况。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和仪器为本技术领域常规的试剂、方法和仪器。

其中，在本发明中涉及到的单位“M”表示物质的量浓度，还可以表示为mol/L，常见的有nM (nmol/L)、uM (umol/L)、mM (mmol/L)、M (mol/L)。

实施例1

本实施例提供了一种检测汞离子的比率荧光分析方法，具体包括以下步骤：

步骤S11. 铂-金纳米颗粒的合成：将0.9 mL K₂PtCl₄（20 mM）、0.1mL HAuCl₄（20mM）混合，加入10 mg 泊洛沙姆（Pluronic）F127，超声使其溶解后，再加入1.0 mL抗坏血酸（100mM）做还原剂，混合溶液在30ºC下水浴超声反应5h，产物经10000r/min离心20min分离，用乙醇与水反复洗5次以除去残留的PluronicF127，用0.9 mL水复溶备用。

从图1可以看出，所制备的铂纳米颗粒为粒径约为50 nm的多孔纳米结构，表面是为均匀分布着5 nm左右Pt纳米颗粒构成。

步骤S12.硅掺杂碳量子点的合成：取0.1M的 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷于100 mL三颈烧瓶中，用氮气脱气5 min后，加热至240°C，在剧烈搅拌下迅速加入0.05M无水柠檬酸，保持该温度加热1min，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质即为硅掺杂碳量子点。

如图2A所示，制得的碳量子点的粒径分布较均一，在365 nm紫外灯下有强的蓝色荧光。红外光谱图（如图2B所示），X-射线光电子能谱（XPS）图（如图2C所示）分析所制备的碳点除C、N和O元素外，还掺杂硅元素，故称为硅掺杂碳量子点。该硅碳点最佳激发波长为370nm，最大发射波长在470 nm（如图2D所示）。

步骤S13.标准曲线的建立：将250 μL不同浓度的汞离子标准溶液（0~120 nM）与100 μL铂-金纳米颗粒水溶液（10 μM）混合，再加入100 μL邻苯二胺（OPD）（10 mM）与100 μL过氧化氢（20 mM），温育15 min后，加入100 μL硅掺杂量子点（5 μg/mL），测定在370 nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线。

如图4A所示，随着汞离子浓度增加，铂-金纳米颗粒催化活性随之被抑制，生成的DAP减少，I₅₇₀强度，同时硅掺杂碳点的荧光I₄₇₀逐渐增强。荧光强度比值I₅₇₀/ I₄₇₀与汞离子浓度（0~120 nM）呈现很好的线性关系：I₅₇₀/ I₄₇₀ = 1.41-0.0103 C _[Hg2+] (R²= 0.995)，对汞离子的检出下限是2 nM，显著低于背景技术以及现有技术中所报道的比率荧光分析方法。且如图5所示，该方法不受其他离子干扰，对汞离子有很好的特异性。

步骤S14.样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品代替汞离子标准品溶液，按上述步骤S13制作标准曲线的步骤操作，将得到I₅₇₀/I₄₇₀代入标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

对实际水样的检测：取按10 nM、20 nM、50 nM水平添加的湖水样品，按步骤S13所述步骤对其汞离子进行测定。按公式：回收率（%）=（添加后测定值-空白值）/添加量×100%计算回收率。结果如表1所示，本次添加回收率在92.0%～102.2%之间，变异系数低于10.9%，说明该方法测定汞离子具有很好的准确性及稳定性。

汞离子添加量（nM）	回收量（nM）	回收率	变异系数
				10	9.2±0.8	92.0%	8.7%
20	20.4±2.0	102.0%	9.8%
				50	47.6±5.2	95.2%	10.9%

实施例2

本实施例提供了一种检测汞离子的比率荧光分析方法，具体包括以下步骤：

步骤S21. 铂-金纳米颗粒的合成：将0.7 mL K₂PtCl₄（20 mM）、0.1mL HAuCl₄（20mM）混合，加入10 mg 泊洛沙姆（Pluronic）F127，超声使其溶解后，再加入1.0 mL抗坏血酸（100mM）做还原剂，混合溶液在30ºC下水浴超声反应8h，产物经10000r/min离心20min分离，用乙醇与水反复洗5次以除去残留的PluronicF127，用0.9 mL水复溶备用。

步骤S22.硅掺杂碳量子点的合成：取0.2M的 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷于100 mL三颈烧瓶中，用氮气脱气5 min后，加热至240°C，在剧烈搅拌下迅速加入0.05M无水柠檬酸，保持该温度加热5min，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质即为硅掺杂碳量子点。

步骤S23.标准曲线的建立：将250 μL不同浓度的汞离子标准溶液（0~120 nM）与100 μL铂-金纳米颗粒水溶液（4 μM）混合，再加入100 μL OPD（5 mM）与100 μL过氧化氢（50mM），温育30 min后，加入100 μL硅掺杂量子点（10 μg/mL），测定在370 nm激发下，记录400~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线。

步骤S24.样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品代替汞离子标准品溶液，按上述步骤S23制作标准曲线的步骤操作，将得到I₅₇₀/I₄₇₀代入标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

实施例3

本实施例提供了一种检测汞离子的比率荧光分析方法，具体包括以下步骤：

步骤S31. 铂-金纳米颗粒的合成：将0.5 mL K₂PtCl₄（20 mM）、0.1mL HAuCl₄（20mM）混合，加入10 mg 泊洛沙姆（Pluronic）F127，超声使其溶解后，再加入1.0 mL抗坏血酸（100mM）做还原剂，混合溶液在30ºC下水浴超声反应10h，产物经10000r/min离心20min分离，用乙醇与水反复洗5次以除去残留的PluronicF127，用0.9 mL水复溶备用。

步骤S32.硅掺杂碳量子点的合成：取0.15M的 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷于100 mL三颈烧瓶中，用氮气脱气5 min后，加热至240°C，在剧烈搅拌下迅速加入0.05M无水柠檬酸，保持该温度加热10min，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质即为硅掺杂碳量子点。

步骤S33.标准曲线的建立：将250 μL不同浓度的汞离子标准溶液（0~120 nM）与100 μL铂-金纳米颗粒水溶液（20 μM）混合，再加入100 μL OPD（1 mM）与100 μL过氧化氢（5mM），温育10 min后，加入100 μL硅掺杂量子点（1 μg/mL），测定在370 nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线。

步骤S34.样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品代替汞离子标准品溶液，按上述步骤S33制作标准曲线的步骤操作，将得到I₅₇₀/I₄₇₀代入标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1. 铂-金纳米颗粒的合成：将K₂PtCl₄和HAuCl₄混合，加入泊洛沙姆F127，超声使其溶解后，再加入抗坏血酸做还原剂，混合溶液水浴超声反应一定时间，产物经离心分离后，用乙醇与水反复洗多次以除去残留的泊洛沙姆F127，用水复溶备用；

S2. 硅掺杂碳量子点的合成：将N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入到三颈烧瓶中，用氮气脱气后，加热至一定温度，在剧烈搅拌下迅速加入无水柠檬酸，保持该温度加热，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质，即为硅掺杂碳量子点；

S3. 标准曲线的建立：将不同浓度的汞离子标准溶液与步骤S1制备的铂-金纳米颗粒水溶液混合，再加入邻苯二胺与过氧化氢，温育一定时间后，加入步骤S2制备的硅掺杂碳量子点，测定在370 nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线；

S4. 样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品代替汞离子标准品溶液，按步骤S3的步骤操作，将测到的I₅₇₀/I₄₇₀代入所述步骤S3得到的标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。

2.根据权利要求1所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S1中K₂PtCl₄和HAuCl₄的摩尔比为9~5:1。

3.根据权利要求2所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S1中水浴超声反应的水浴温度为30℃，超声反应时间为4~10小时。

4.根据权利要求1或2所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S2中N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷与柠檬酸的摩尔比为2~4:1。

5.根据权利要求4所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S3中所用铂-金纳米颗粒的浓度为4~20 μM。

6.根据权利要求5所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S3中所用OPD浓度为 1~10 mM。

7.根据权利要求6所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S3中所用过氧化氢的浓度为5-50 mM。

8.根据权利要求7所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S3中所用硅掺杂碳量子点的浓度为：1-10 μg/mL。

9.根据权利要求8所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，所述步骤S3中温育时间为10~30 min。

10.根据权利要求1所述的检测汞离子的比率荧光分析方法，其特征在于，该分析方法具体包括以下步骤：

步骤S11. 铂-金纳米颗粒的合成：将0.9 mL浓度为20 mM的 K₂PtCl₄、0.1mL浓度为20mM的HAuCl₄混合，加入10 mg泊洛沙姆F127，超声使其溶解后，再加入1 .0 mL浓度为100 mM的抗坏血酸做还原剂，混合溶液在30ºC下水浴超声反应5h，产物经10000r/min离心20min分离，用乙醇与水反复洗5次以除去残留的泊洛沙姆F127，用0.9 mL水复溶备用；

步骤S12.硅掺杂碳量子点的合成：步骤S2.取0.1 M的 N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷于100 mL三颈烧瓶中，用氮气脱气5 min后，加热至240°C，在剧烈搅拌下迅速加入0.05M无水柠檬酸，保持该温度加热1 min，最终产物经石油醚分三次洗涤，得到橙黄色的黏稠物质即为硅掺杂碳量子点；

步骤S13.标准曲线的建立：将250 μL不同浓度的汞离子标准溶液与100 μL浓度为10 μM的铂-金纳米颗粒水溶液混合，再加入100 μL 浓度为10 mM 的邻苯二胺与100 μL浓度为20 mM的过氧化氢，温育15 min后，加入100 μL浓度为5 μg/mL的硅掺杂量子点，测定在370nm激发下，记录400 ~750 nm范围内的荧光发射光谱，计算荧光强度比值I₅₇₀/I₄₇₀，以汞离子浓度为横坐标，I₅₇₀/I₄₇₀为纵坐标绘制标准曲线；

步骤S14.样品中汞离子的测定：样品中汞离子的测定：将等体积处理好的样品溶液代替汞离子标准品溶液，按上述步骤S13的步骤操作，将测得的I₅₇₀/I₄₇₀代入标准曲线，以得到样品中汞离子浓度。