CN111504962B - 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法 - Google Patents

一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111504962B
CN111504962B CN202010262067.8A CN202010262067A CN111504962B CN 111504962 B CN111504962 B CN 111504962B CN 202010262067 A CN202010262067 A CN 202010262067A CN 111504962 B CN111504962 B CN 111504962B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cadmium
selenium
quantum dots
zinc
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010262067.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111504962A (zh
Inventor
江源
王祎
杨嘉灏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Dianzi University
Original Assignee
Hangzhou Dianzi University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Dianzi University filed Critical Hangzhou Dianzi University
Priority to CN202010262067.8A priority Critical patent/CN111504962B/zh
Publication of CN111504962A publication Critical patent/CN111504962A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111504962B publication Critical patent/CN111504962B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
    • C09K11/881—Chalcogenides
    • C09K11/883—Chalcogenides with zinc or cadmium
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G01N2021/6439—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes" with indicators, stains, dyes, tags, labels, marks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，包括如下步骤：在巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入镉盐和巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:2～4，镉盐浓度为10mM；在混合溶液中加入85％水合肼和无水乙醇，搅拌5小时后微波加热一段时间，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的20～50％；离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在去离子水中；将获得的锌镉硒量子点溶液加入PBS缓冲液，并分别滴加入Cu2+和Fe3+离子，拟合量子点荧光强度与离子浓度之间的线性关系，构建基于锌镉硒量子点的离子荧光探针。利用本发明方法可以制备基于水相锌镉硒量子点的荧光离子探针，用于选择性探测Cu2+和Fe3+离子。

Description

一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法
技术领域
本发明涉及属于荧光探针领域，具体涉及一种能够选择性检测Cu2+和Fe3+离子的量子点荧光探针及其制备方法。
背景技术
金属离子探测在医疗、饮食及环境等领域具有重要的意义。人体内有众多微量金属元素，如铁离子作为血液中一种极为主要的输氧因素，摄入量不足会引起人体贫血，严重时甚至导致呼吸困难等心肺方面的问题，因此有必要对人体内的微量金属元素进行探测。此外，随着工业的发展，很多对人体有害的重金属元素如铜、汞、铅、铬、砷等排放入水域，造成了极大的污染。为了保证国民健康，我国出台了《生活饮用水标准检验方法金属指标》(GB/T5750.6-2006)，其中规定了各种金属元素的最低检出质量浓度。因此，准确探测微量金属离子的浓度对人类健康十分重要。
以量子点制备成的荧光探针具有其比表面积大、荧光对离子环境敏感等优势，在探测过程中具有高度的金属离子选择性。作为一种成熟的荧光材料，量子点的荧光量子产率一般都能达到50％以上，有助于提高荧光探测的灵敏度。此外，量子点表面巯基配体的端基可控，为探测的金属离子种类提供了丰富的可能性。但是也存在一些问题阻碍量子点荧光探针的发展。研究者们报道的量子点荧光探针一般只能检测某种特异性离子，检测效率不高；或者同时对几种离子敏感，需要额外的步骤加以区分。本专利针对这一问题，提出一种对Cu2+和Fe3+离子有不同荧光反应的荧光探针。
发明目的
本发明的目的是提供一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，选择性检测Cu2+和Fe3+离子。
发明内容
本发明采用以下技术方案：
步骤一、在巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入镉盐和巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:2～4，镉盐浓度为10mM；
步骤二、在步骤一的混合溶液中加入85％水合肼和无水乙醇，搅拌5小时后微波加热一段时间，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的20～50％；
步骤三、离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在去离子水中；
步骤四、将步骤三中获得的锌镉硒量子点溶液加入PBS缓冲液，并分别滴加入Cu2+和Fe3+离子，拟合量子点荧光强度与离子浓度之间的线性关系，构建基于锌镉硒量子点的离子荧光探针。
进一步的，所述巯基丙酸稳定的ZnSe量子点同时具有本征和缺陷的双峰荧光。
进一步的，所述镉盐溶液采用水溶性镉盐制备而成，所述水溶性镉盐为氯化镉、溴化镉或硝酸镉中的任一种。
进一步的，所述的锌镉硒荧量子点的荧光光谱变化范围为610到660nm。
进一步的，所述的荧光探针测试的Cu2+离子浓度的线性范围为0.1～20mM，Fe3+离子浓度的线性范围为5～20uM。
本发明的有益效果：
本发明的荧光探针具有方法简单、成本较低、荧光稳定性好等特点，且对Cu2+和Fe3 +离子有不同荧光反应，可以用于检测两种离子。
附图说明
图1为实施例1在不同Cu2+离子浓度存在条件下的一系列荧光发射光谱图；图2为实施例1中荧光初始强度与荧光强度的比值(I0/I)与Cu2+离子浓度之间的线性拟合曲线。图3为实施例2在不同Fe3+离子浓度存在条件下的一系列荧光发射光谱图；图4为实施例2中荧光初始强度与荧光强度的比值(I0/I)与Fe3+离子浓度之间的线性拟合曲线。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明做更进一步地解释。下述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均处于本发明的保护范围之中。
实施例1
a、在5mL巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入0.5mL浓度为0.1M氯化镉溶液和10.4uL巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:2.4。
b、在混合溶液中加入0.6mL的85％水合肼和6mL无水乙醇，搅拌5小时后微波加热5分钟，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的50％，锌镉硒荧光量子点荧光峰位于650nm。
c、离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在等体积的去离子水中。
d、将0.5mL锌镉硒量子点、3mL PBS缓冲液和Cu2+离子溶液混合，并用去离子水稀释到4mL，用荧光光谱仪测量其荧光强度。改变加入Cu2+离子溶液的体积便可获得该传感器对不同浓度隔离子的响应，体系内Cu2+离子浓度梯度为0～0.5mM，测定体系的荧光发射光谱(如图1所示)。
e、对体系的荧光初始强度与荧光强度的比值(I0/I)与Cu2+离子浓度浓度进行线性拟合(如图2所示)，得到基于该锌镉硒量子点的Cu2+离子荧光探针。
实施例2
a、在5mL巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入0.5mL浓度为0.1M氯化镉溶液和13uL巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:3。
b、在混合溶液中加入0.4mL的85％水合肼和2mL无水乙醇，搅拌5小时后微波加热10分钟，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的25％，锌镉硒荧光量子点荧光峰位于626nm。
c、离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在等体积的去离子水中。
d、将0.2mL锌镉硒量子点、3mL PBS缓冲液和Fe3+离子溶液混合，并用去离子水稀释到4mL，用荧光光谱仪测量其荧光强度。改变加入Fe3+离子溶液的体积便可获得该传感器对不同浓度隔离子的响应，体系内Fe3+离子浓度梯度为0～40uM，测定体系的荧光发射光谱(如图3所示)。
f、对体系的荧光初始强度与荧光强度的比值(I0/I)与Fe3+离子浓度浓度进行线性拟合(如图4所示)，得到基于该锌镉硒量子点的Fe3+离子荧光探针。
实施例3
a、在5mL巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入0.5mL浓度为0.1M氯化镉溶液和15uL巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:3.5。
b、在混合溶液中加入0.5mL的85％水合肼和4mL无水乙醇，搅拌5小时后微波加热8分钟，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的40％，锌镉硒荧光量子点荧光峰位于630nm。
c、离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在等体积的去离子水中。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、在巯基丙酸稳定的ZnSe量子点溶液中加入镉盐和巯基丙酸，在超声波作用下分散，其中ZnSe量子点浓度为1mM，镉盐和巯基丙酸的摩尔比是1:2～4，镉盐浓度为10mM；
步骤二、在步骤一的混合溶液中加入85％水合肼和无水乙醇，搅拌5小时后微波加热一段时间，得到锌镉硒荧光量子点，其中水合肼占溶液总体积的5％，无水乙醇占溶液总体积的20～50％；
步骤三、离心两次，获得锌镉硒量子点沉淀物，并重新分散在去离子水中；
步骤四、将步骤三中获得的锌镉硒量子点溶液加入PBS缓冲液，并分别滴加入Cu2+和Fe3+离子，拟合量子点荧光强度与离子浓度之间的线性关系，构建基于锌镉硒量子点的离子荧光探针。
2.根据权利要求1所述的基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，其特征在于，步骤一中所述的巯基丙酸稳定的ZnSe量子点同时具有本征和缺陷的双峰荧光。
3.根据权利要求1所述的基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，其特征在于，所述镉盐溶液采用水溶性镉盐制备而成，所述水溶性镉盐为氯化镉、溴化镉或硝酸镉中的任一种。
4.根据权利要求1所述的基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，其特征在于，所述锌镉硒荧光 量子点的荧光光谱变化范围为610到660nm。
5.根据权利要求1所述的基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法，其特征在于：步骤四中所述的荧光探针测试的Cu2+离子浓度的线性范围为0.1～0.4mM，Fe3+离子浓度的线性范围为5～20uM。
CN202010262067.8A 2020-04-06 2020-04-06 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法 Active CN111504962B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010262067.8A CN111504962B (zh) 2020-04-06 2020-04-06 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010262067.8A CN111504962B (zh) 2020-04-06 2020-04-06 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111504962A CN111504962A (zh) 2020-08-07
CN111504962B true CN111504962B (zh) 2022-11-11

Family

ID=71867215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010262067.8A Active CN111504962B (zh) 2020-04-06 2020-04-06 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111504962B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687304A (zh) * 2005-04-07 2005-10-26 上海交通大学 水溶性高荧光产率的CdTe/ZnSe核壳量子点的制备方法
CN101130692A (zh) * 2007-09-27 2008-02-27 上海交通大学 三元量子点CdSeTe的制备方法
CN101220275A (zh) * 2008-01-24 2008-07-16 上海交通大学 水溶性ZnCdSe量子点的水热制备方法
CN106883847A (zh) * 2017-01-20 2017-06-23 清华大学 一种近红外二区荧光量子点探针及制备方法和应用

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1687304A (zh) * 2005-04-07 2005-10-26 上海交通大学 水溶性高荧光产率的CdTe/ZnSe核壳量子点的制备方法
CN101130692A (zh) * 2007-09-27 2008-02-27 上海交通大学 三元量子点CdSeTe的制备方法
CN101220275A (zh) * 2008-01-24 2008-07-16 上海交通大学 水溶性ZnCdSe量子点的水热制备方法
CN106883847A (zh) * 2017-01-20 2017-06-23 清华大学 一种近红外二区荧光量子点探针及制备方法和应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CdZnSe量子点的制备及发光性能研究;韦星明等;《玉林师范学院学报》;20180430;第39卷(第02期);第56-61页 *
ZnSe Quantum Dot based Ion imprinting Technology for Fluorescence Detecting Cadmium and Lead Ions on a Three-Dimensional Rotary Paper-based Microfluidic Chip;Junrui Zhou et al.;《Sensors and Actuators B: Chemical》;20200215;第305卷;第127462页 *
巯基丙酸修饰的硒化镉量子点检测银离子;丁美玲等;《化学研究与应用》;20200331;第32卷(第03期);第420-428页 *
高荧光CdTe量子点荧光探针测定Cu2+;王书源等;《食品与机械》;20150331;第31卷(第02期);第125-129页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111504962A (zh) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111504961B (zh) 一种基于谷胱甘肽金纳米簇的荧光植酸检测方法
CN105928914B (zh) 硫化氢检测传感器及其制备方法、硫化氢的定量检测方法和细胞内硫化氢的定性检测方法
CN108372312A (zh) 一种绿色荧光银纳米团簇及其制备方法与应用
CN112175608A (zh) 一种蓝色荧光银纳米团簇及其制备方法与应用
CN106596481A (zh) 一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb2+的方法
CN106583747A (zh) 鱼精蛋白金纳米簇的制备及在模拟酶比色和荧光检测中的应用
CN115308169A (zh) 一种基于硫量子点和铜纳米簇的比率型荧光探针及其应用
CN114636746B (zh) 一种检测Pb2+的羧基配体诱导的湮灭型比率电化学发光适配体传感方法
CN110132709A (zh) 微波消解-原子荧光光度法测定农产品中砷、汞含量方法
CN109187454A (zh) 一种茶叶中风险物质氟的荧光检测方法
CN110484242B (zh) 一种检测水中三价铁离子的荧光探针及其制备和检测方法
CN113999679B (zh) 一种基于上转换纳米材料“关-开”型荧光传感器高灵敏检测甲砜霉素的方法
CN108693231A (zh) 一种检测癌胚抗原的电化学生物传感器及其制备方法
CN113310956B (zh) 一种特异性检测体系的食品中四环素检测方法
CN111504962B (zh) 一种基于水相锌镉硒荧光量子点检测离子的方法
CN112705195B (zh) 一种降解和测定四环素的功能材料及制备方法和应用
CN111707824B (zh) 一种癌胚抗原的检测方法
CN109810256A (zh) 一种三元杂核金属有机骨架发光材料及其制备方法和应用
CN110196272B (zh) 检测蛋白的电化学比率传感器、其构建方法及蛋白浓度的检测方法
CN114381257B (zh) 一种基于硫代乳酸保护的近红外发光金纳米簇比率型荧光探针及其在银离子检测中的应用
CN110655919B (zh) 一种铜离子荧光探针及其制备方法与应用
CN113443980A (zh) 一种可用于重金属Cu2+检测的稀土荧光材料的制备及应用
CN113533283A (zh) 一种利用碳量子点检测过氧化氢的方法
CN105885832B (zh) 检测铁离子用纳米铜团簇探针的制备方法及其应用
CN216900231U (zh) 过氧化苯甲酰浓度检测系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant