CN113607709A - 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法 - Google Patents

一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113607709A
CN113607709A CN202110915515.4A CN202110915515A CN113607709A CN 113607709 A CN113607709 A CN 113607709A CN 202110915515 A CN202110915515 A CN 202110915515A CN 113607709 A CN113607709 A CN 113607709A
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon quantum
naphthenic acid
fluorescent carbon
quantum dot
polyethylene glycol
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.)
Granted
Application number
CN202110915515.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113607709B (zh
Inventor
任红威
刘翼泽
李美玉
赵腾达
张若瑶
齐雷敏
周世龙
韩静
段二红
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.)
Hebei University of Science and Technology
Original Assignee
Hebei University of Science and Technology
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 Hebei University of Science and Technology filed Critical Hebei University of Science and Technology
Priority to CN202110915515.4A priority Critical patent/CN113607709B/zh
Publication of CN113607709A publication Critical patent/CN113607709A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113607709B publication Critical patent/CN113607709B/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
    • G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及有机污染物检测技术领域，具体公开一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法。所述荧光碳量子点由有机胺类化合物与聚乙二醇与水合锡盐组成的低共熔溶剂通过水热反应制得。将制备的荧光碳量子点加入含有环烷酸的废水中，混合均匀后进行荧光强度检测，确定废水中环烷酸的含量。本发明提供的基于荧光碳量子点检测环烷酸的方法，通过荧光碳量子点与环烷酸的荧光猝灭效应对环烷酸进行定性定量检测，检出限可达0.432μmol/L，具有快速、简便、检出限低、高效等优点，具有很好的经济、环境和社会效益，具有较高的推广应用价值。

Description

一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测 方法
技术领域
本发明涉及有机污染物检测技术领域，尤其涉及一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法。
背景技术
随着石化行业的快速发展，环烷酸污染问题是一个重要且不可回避的环境问题，近年来已经引起人们的广泛关注和研究。环烷酸是多种有机化合物统称，常温下是一种难挥发性的粘稠性液体，具有很强的生态毒性。据相关资料记载，当环烷酸浓度达到300mg/Kg时，就会使老鼠发生明显的致心血管疾病和致肝脏病变等疾病。如果采出水或工业废水中环烷酸含量不达标，就会对生态环境以及人体健康产生严重危害。
目前，国内外主要采用离子色谱法、光谱法、质谱法、核磁共振法等分析检测方法对环烷酸进行分析检测。但是，这些检测方法大多使用精密的大型仪器，并且需要对样品进行前处理，如对样品进行衍生化处理，操作过程较为复杂，检测周期长，且需要专业人员操作检测。除此之外，样品的前处理过程中造成的误差，在检测过程中可能会被进一步放大，影响最终检测结果的精度。因此，研发一种快速简便、经济高效地可以精确检测环烷酸的材料和方法，对于环境中环烷酸的检测具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术中检测环烷酸的方法大多需要精密的检测仪器、操作繁琐、成本高等问题，本发明提供一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，所述荧光碳量子点由有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐组成的低共熔溶剂制得。
优选的，所述荧光碳量子点由有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐组成的低共熔溶剂通过水热反应制备得到。
本发明中所述环烷酸的分子式为CnH2n-2O2，n表示碳原子数，7≤n≤11。
本发明以有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐组成的低共熔溶剂为原料制备得到荧光碳量子点，其中，聚乙二醇作为碳量子点的碳源和修饰基团，可对碳量子点表面进行含氧官能团的原位修饰，优化含氧官能团在碳量子点表面的分布形态，进而提高碳量子点的光诱导电荷转移性质、化学稳定性和荧光性能；水合锡盐作为制备低共熔溶剂的中性配体，在制备荧光碳量子点反应过程中起催化作用，提高反应效率；再利用有机胺作为氮掺杂，得到了表面官能团丰富的碳量子点，通过碳量子点表面的官能团实现在废水中快速识别环烷酸的目的。本发明提供的碳量子点荧光量子产率高且荧光稳定性好，利用环烷酸对其荧光的猝灭作用，可以实现对废水中的环烷酸的定性及定量检测，且准确度、灵敏高，无需精密的检测仪器，仅通过荧光强度检测就可实现对环烷酸的定性定量检测，对仪器、操作人员以及操作环境要求较低，且检测效率极高，大大降低了测试成本，在环烷酸检测领域具有广阔的应用前景。
优选的，所述有机胺类化合物为对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、乙二胺、正丁胺、正戊胺或对硝基苯胺中至少一种。
进一步优选的，所述有机胺类化合物为对苯二胺、邻苯二胺或间苯二胺中至少一种。
优选的，所述聚乙二醇为PEG200、PEG300、PEG400或PEG600中至少一种。
优选的，所述水合锡盐为五水四氯化锡。
优选的，所述有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐的质量比为1:130～160:16～18。
优选的，有机胺以及聚乙二醇、水合锡盐可形成均匀性良好的低共熔溶剂，使反应物充分接触，有利于制备提高碳量子点的分散性，同时，低共熔溶剂还对碳量子点表面进行胺基、苯基、含氧官能团、硝基等多种基团的修饰，丰富碳量子点表面的荧光活性位点，提高荧光量子产率，尤其是当有机胺为苯二胺类物质时，碳量子点表面存在的苯基、二胺基、聚乙二醇含氧官能团，更有利于快速捕获环烷酸，实现对环烷酸的快速检测。另一方面，低共熔溶剂中作为中间配体的水合锡盐在水热反应过程中可以水解生成SnO2纳米颗粒，SnO2纳米颗粒可作为催化剂有效缩短热解反应的时间，提高碳量子点的制备效率。
优选的，所述荧光碳量子点的制备方法包括如下步骤：
步骤a，将有机胺类化合物、聚乙二醇和水合锡盐混合均匀，加热至90℃～110℃，恒温至体系均一透明，得有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂；
步骤b，将所述有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂加入无水乙醇中，水热反应，得荧光碳量子点。
优选的，步骤a中，恒温时间为20min～50min。
本发明提供的荧光碳量子点的制备方法工艺简单，操作方便，成本低廉，低毒环保，是一种低成本、生态友好的制备方法，便于实现工业化生产应用。
优选的，步骤b中，所述有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂与无水乙醇的质量比为1:20～25。
优选的，步骤b中，水热反应的温度为190℃～220℃，反应时间为10h～14h。
进一步优选的，步骤b中，水热反应结束后，将所得荧光碳量子点溶液依次经离心、过滤、截留分子量为3500Da的透析袋透析进行提纯。
进一步优选的，10000rpm条件下离心5min，然后经过0.22μm的微孔膜过滤，滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析得到荧光碳量子点。
优选的，本发明中所述荧光碳量子点以水热反应所得的荧光碳量子点的乙醇溶液形式保存，方便取用，且保存过程中荧光碳量子点的分散性良好。
本发明还提供了一种基于荧光碳量子点检测环烷酸的方法，包括如下步骤：
将上述任一项中所述的荧光碳量子点加入含有环烷酸的废水中，混合均匀后进行荧光强度检测。
结合上述，荧光碳量子点的加入量可以在较宽的范围内变化或者调整，具体根据废水中环烷酸的浓度，以及废水的具体成分等情况进行常规调整得到。
优选的，以上述制备所得的荧光碳量子点溶液作为检测环烷酸的材料时，荧光碳量子点溶液与含环烷酸废水的体积比为0.5～2:1。
具体的，基于荧光碳量子点检测环烷酸的方法具体包括如下步骤：
将制备所得的荧光碳量子点溶液中，分别加入不同浓度的环烷酸标准溶液，以498nm为激发波长，测定其荧光光谱，获得荧光强度与环烷酸浓度的线性关系。然后在荧光碳量子点溶液中加入待检测样品，通过荧光强度的变化，依据线性关系定量计算待测样品中环烷酸的浓度。
相对于现有传统的环烷酸检测方法，本发明提供的基于荧光碳量子点检测环烷酸的方法，通过荧光碳量子点与环烷酸的荧光猝灭效应对环烷酸进行定性定量检测，检出限可达0.432μmol/L，具有快速、简便、检出限低、高效等优点，具有很好的经济、环境和社会效益，具有较高的推广应用价值。
附图说明
图1为本发明实施例5制备的荧光碳量子点的TEM图；
图2为本发明实施例5制备的荧光碳量子点的粒径分布图；
图3为本发明实施例5荧光碳量子点溶液中加入不同浓度环烷酸后在紫外灯照射下的荧光照片，其中，图示比色皿从左到右分别是荧光碳量子点溶液与浓度为0mol/L、1mol/L、0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液的混合溶液；
图4为实施例5荧光碳量子点溶液中加入不同浓度环烷酸后在498nm激发波长下的荧光发射光谱图，按照箭头所示方向，由下向上加入的环烷酸溶液的浓度依次为：1mol/L、0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L、0mol/L；
图5为实施例5荧光碳量子点溶液的(F0/F-1)与环烷酸浓度之间的线性关系图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
为了更好的说明本发明，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
本发明实施例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.65gSnCl4·5H2O、0.10g正丁胺与14.20g聚乙二醇200混合均匀，加热至100℃，恒温搅拌20min至体系均一透明，得正丁胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂；
步骤b，将1g正丁胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂加入20g无水乙醇中，于190℃水热反应14h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照1.5:1的体积比，量取3mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现随着环烷酸溶液浓度的增加，荧光碳量子点溶液荧光猝灭现象逐渐增强。说明本实施例制备的荧光碳量子点对环烷酸具有良好的检测性。
实施例2
本发明实施例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.77gSnCl4·5H2O、0.10g正戊胺与15.80g聚乙二醇600混合均匀，加热至105℃，恒温搅拌30min至体系均一透明，得正戊胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂；
步骤b，将1g正戊胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂加入21g无水乙醇中，于200℃水热反应13h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照0.6:1的体积比，量取3mL 1mol/L的环烷酸溶液和5mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现随着环烷酸溶液浓度的增加，荧光碳量子点溶液荧光猝灭现象逐渐增强。说明本实施例制备的荧光碳量子点对环烷酸具有良好的检测性。
实施例3
本发明实施例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.60gSnCl4·5H2O、0.10g间苯二胺与13.80g聚乙二醇400混合均匀，加热至90℃，恒温搅拌45min至体系均一透明，得间苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂；
步骤b，将1g间苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂加入23g无水乙醇中，于205℃水热反应13h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照2:1的体积比，量取4mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡35min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现随着环烷酸溶液浓度的增加，荧光碳量子点溶液荧光猝灭现象逐渐增强。说明本实施例制备的荧光碳量子点对环烷酸具有良好的检测性。
实施例4
本发明实施例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.72gSnCl4·5H2O、0.10g邻苯二胺与14.50g聚乙二醇600混合均匀，加热至95℃，恒温搅拌40min至体系均一透明，得邻苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂；
步骤b，将1g邻苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂加入25g无水乙醇中，于220℃水热反应11h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照0.8:1的体积比，量取4mL 1mol/L的环烷酸溶液和5mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡25min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现随着环烷酸溶液浓度的增加，荧光碳量子点溶液荧光猝灭现象逐渐增强。说明本实施例制备的荧光碳量子点对环烷酸具有良好的检测性。
实施例5
本发明实施例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.75gSnCl4·5H2O、0.10g对苯二胺与15.20g聚乙二醇400混合均匀，加热至110℃，恒温搅拌30min至体系均一透明，得对苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂；
步骤b，将1g对苯二胺-聚乙二醇-五水四氯化锡低共熔溶剂加入24g无水乙醇中，于210℃水热反应12h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
图1为实施例5制备的荧光碳量子点的TEM图，图2为实施例5制备的荧光碳量子点的粒径分布图，从图中可以看出本实施例制备的碳量子点呈类球形，颗粒尺寸较小，粒径分布主要集中于2nm～4nm，分布较为均匀。
按照1:1的体积比，量取2mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述实施例5制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，并设置不加环烷酸、只加2mL无水乙醇的荧光碳量子点溶液作为空白对照。检测结果如图3-图5所示。
其中，图3为本发明实施例5中荧光碳量子点溶液中加入不同浓度环烷酸后在紫外灯照射下的荧光照片，图4为不同浓度环烷酸溶液在498nm激发波长下的荧光发射光谱图，图5为荧光碳量子点的(F0/F-1)与环烷酸浓度之间的线性关系图，其中，F0和F分别表示在没有加入环烷酸和加入不同浓度环烷酸溶液时荧光碳量子点的荧光强度。
从图3中可以看出，随着环烷酸溶液浓度的增加，荧光碳量子点溶液发生明显可见的荧光猝灭现象，说明本实施例制备的荧光碳量子点对环烷酸具有良好的检测性。
由图4和图5可以看出，荧光碳量子点的(F0/F-1)与环烷酸溶液的浓度为0.001mol/L～1mol/L范围内呈良好的线性关系，线性关系式为(F0/F-1)＝3.1662x+0.10245，x为环烷酸溶液浓度，R2＝0.99709。根据图5，利用公式LOD＝3σ/S，计算出检测限为0.432μmol/L，其中σ是信号的标准偏差(n＝5)，S是线性校准图的斜率(σ＝0.00045594，S＝3.1662)。
本发明实施例5中还可采用本发明限定的其他有机胺制备荧光碳量子点，如乙二胺或对硝基苯胺等，按照上述方法检测实施例1-4以及由乙二胺-聚乙二醇400-五水四氯化锡低共熔剂溶剂、对硝基苯胺-聚乙二醇400-五水四氯化锡低共熔溶剂，按照实施例5方法制备的荧光碳量子点的检测限，结果如下：
其中，实施例1、实施例2以及由对硝基苯胺-聚乙二醇400-五水四氯化锡低共熔溶剂制备的碳量子点的检测限为1.247μmol/L、1.525μmol/L、1.339μmol/L。实施例3-4制备的荧光碳量子点的检测限分别为0.441μmol/L、0.452μmol/L。由乙二胺-聚乙二醇400-五水四氯化锡低共熔剂溶剂制备的碳量子点的检测限为0.851μmol/L。
对比例1
本对比例提供一种荧光碳量子点，其制备方法与实施例5完全相同，不同的仅是将聚乙二醇400替换为等量的丙三醇。
按照1:1的体积比，量取2mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现加入不同浓度的环烷酸溶液后，荧光碳量子点溶液的荧光猝灭现象无明显变化规律。即将聚乙二醇400替换为丙三醇后无法实现对环烷酸的定量检测。
对比例2
本对比例提供一种荧光碳量子点，其制备方法与实施例5完全相同，不同的仅是将聚乙二醇400替换为等量的乙二醇。
按照1:1的体积比，量取2mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现加入不同浓度的环烷酸溶液后，荧光碳量子点溶液的荧光猝灭现象不明显且无变化规律。即将聚乙二醇400替换为乙二醇后无法实现对环烷酸的定量检测。
对比例3
本对比例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.75gSnCl4·5H2O、1.50g草酸、0.10g对苯二胺与15.20g聚乙二醇400(1:152)混合均匀，加热至125℃，恒温搅拌90min，得固液混合物，即无法得到低共熔溶剂；
步骤b，将1g上述制备的固液混合物加入24g无水乙醇(1:24)中，于210℃水热反应12h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照1:1的体积比，量取2mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现在加入1mol/L和0.5mol/L的环烷酸溶液后，有轻微的荧光猝灭现象，且1mol/L浓度的猝灭程度仅仅是略高于0.5mol/L，且当浓度低于0.5mol/L时，几乎没有荧光猝灭现象。
对比例4
本对比例提供一种荧光碳量子点，其制备方法具体包括如下步骤：
步骤a，将1.75gSnCl4·5H2O、1.50g柠檬酸、0.10g对苯二胺与15.20g聚乙二醇400(1:152)混合均匀，加热至110℃，恒温搅拌30min至均一透明，得低共熔溶剂；
步骤b，将1g上述制备的低共熔溶剂加入24g无水乙醇(1:24)中，于210℃水热反应12h，然后将所述反应液于10000rpm离心5min，经0.22μm滤膜过滤，经所得滤液经截留分子量为3500Da的透析袋透析，得荧光碳量子点溶液。
按照1:1的体积比，量取2mL 1mol/L的环烷酸溶液和2mL上述制备的荧光碳量子点溶液，放入10mL离心管内混合，再按相同体积比分别量取0.5mol/L、0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L、0.005mol/L、0.001mol/L的环烷酸溶液进行混合后放入超声波清洗器内超声震荡30min后，在紫外光照射下观察混合溶液的荧光强度，发现在加入1mol/L的环烷酸溶液后，有轻微的荧光猝灭现象，且当浓度低于1mol/L时，几乎没有荧光猝灭现象。
由对比例4和对比例5可以看出，加入草酸、柠檬酸作为碳源，制备所得的荧光碳量子点并不能实现对环烷酸的定量检测。
实施例1-5以及对比例1-4中所用环烷酸试剂为C10H18O2，2-环戊基-5-乙基丙酸，其结构如下所示。不同浓度的环烷酸溶液的制备过程为：将适量环烷酸标准品加入无水乙醇中超声分散均匀，即得。
Figure BDA0003205378870000121
综上所述，本发明提供的荧光碳量子点的制备方法简单，绿色环保，且制备所得的荧光碳量子点对不同浓度的环烷酸溶液均具有良好的检测效果，且检测过程无需对样品进行前处理，也无需精密的检测仪器，对检测环境要求较低，大大提高了检测效果，降低了检测成本，具有较高的推广应用价值。
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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述荧光碳量子点由有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐组成的低共熔溶剂制得。
2.如权利要求1所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述有机胺类化合物为对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、乙二胺、正丁胺、正戊胺或对硝基苯胺中至少一种。
3.如权利要求2所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述有机胺类化合物为对苯二胺、邻苯二胺或间苯二胺中至少一种。
4.如权利要求1所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述聚乙二醇为PEG200、PEG300、PEG400或PEG600中至少一种。
5.如权利要求1所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述水合锡盐为五水四氯化锡。
6.如权利要求1所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述有机胺类化合物、聚乙二醇与水合锡盐的质量比为1:130～160:16～18。
7.如权利要求1～6任一项所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，所述荧光碳量子点的制备方法包括如下步骤：
步骤a，将有机胺类化合物、聚乙二醇和水合锡盐混合均匀，加热至90℃～110℃，恒温至体系均一透明，得有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂；
步骤b，将所述有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂加入无水乙醇中，水热反应，得荧光碳量子点。
8.如权利要求7所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，步骤b中，所述有机胺-聚乙二醇-锡盐低共熔溶剂与无水乙醇的质量比为1:20～25；和/或
步骤b中，水热反应的温度为190℃～220℃，反应时间为10h～14h。
9.如权利要求7所述的荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用，其特征在于，步骤b中，水热反应结束后，将所得荧光碳量子点溶液依次经离心、过滤、截留分子量为3500Da的透析袋透析进行提纯。
10.一种基于荧光碳量子点检测环烷酸的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将权利要求1～9任一项中所述的荧光碳量子点加入含有环烷酸的废水中，混合均匀后进行荧光强度检测。
CN202110915515.4A 2021-08-10 2021-08-10 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法 Active CN113607709B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110915515.4A CN113607709B (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110915515.4A CN113607709B (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113607709A true CN113607709A (zh) 2021-11-05
CN113607709B CN113607709B (zh) 2024-05-10

Family

ID=78340190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110915515.4A Active CN113607709B (zh) 2021-08-10 2021-08-10 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113607709B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561205A (zh) * 2022-01-28 2022-05-31 河北科技大学 一种低共熔溶剂修饰的碳量子点及其制备方法和应用
CN115845901A (zh) * 2022-12-07 2023-03-28 河北科技大学 一种具有相转移作用的碳量子点及其制备方法和应用
CN116253313A (zh) * 2023-01-28 2023-06-13 河北科技大学 一种碳量子点、碳量子点/木质素基多孔炭复合材料制备方法及应用

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2116610A5 (zh) * 1969-04-24 1972-07-21 Dow Chemical Co
US4072600A (en) * 1974-02-08 1978-02-07 Mobil Oil Corporation Catalytic cracking process
SU1747976A1 (ru) * 1990-07-10 1992-07-15 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Индикаторный состав дл обнаружени места утечки газа
US20080251006A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Ut Dots, Inc. Controlled synthesis of nanoparticles using continuous liquid-flow aerosol method
CN106700732A (zh) * 2016-11-21 2017-05-24 芜湖市创源新材料有限公司 一种阻聚流动型水性聚氨酯凹印荧光油墨及其制备方法
CN107236542A (zh) * 2017-07-21 2017-10-10 武汉大学 基于掺氮碳点荧光膜的制备方法
CN108148650A (zh) * 2018-01-03 2018-06-12 清华大学 二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法
CN108152263A (zh) * 2018-03-14 2018-06-12 江南大学 一种基于碳量子点荧光法快速检测铁元素的方法
KR20190099658A (ko) * 2018-02-19 2019-08-28 한국과학기술원 탄소 양자점 기반 형광 나노센서 및 이를 이용한 핵산 검출 방법
CN111591977A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 山东丰益泰和科技有限公司 聚环氧琥珀酸为碳源在制备碳量子点中的应用
CN112011333A (zh) * 2020-08-12 2020-12-01 河北科技大学 一种含氮碳量子点及其制备方法
CN112251218A (zh) * 2020-10-26 2021-01-22 南开大学 一种乙二胺功能化碳量子点的制备方法及其在邻苯二酚检测中的应用
CN112391163A (zh) * 2020-09-30 2021-02-23 上海大学 氮掺杂的黄色碳量子点及其制备方法
CN113214826A (zh) * 2021-04-16 2021-08-06 中科院广州化学有限公司 一种高荧光量子产率碳量子点及其制备与在检测汞离子中的应用

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2116610A5 (zh) * 1969-04-24 1972-07-21 Dow Chemical Co
US4072600A (en) * 1974-02-08 1978-02-07 Mobil Oil Corporation Catalytic cracking process
SU1747976A1 (ru) * 1990-07-10 1992-07-15 Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности Индикаторный состав дл обнаружени места утечки газа
US20080251006A1 (en) * 2007-04-11 2008-10-16 Ut Dots, Inc. Controlled synthesis of nanoparticles using continuous liquid-flow aerosol method
CN106700732A (zh) * 2016-11-21 2017-05-24 芜湖市创源新材料有限公司 一种阻聚流动型水性聚氨酯凹印荧光油墨及其制备方法
CN107236542A (zh) * 2017-07-21 2017-10-10 武汉大学 基于掺氮碳点荧光膜的制备方法
CN108148650A (zh) * 2018-01-03 2018-06-12 清华大学 二维材料微纳片与碳量子点复合的润滑油及其制备方法
KR20190099658A (ko) * 2018-02-19 2019-08-28 한국과학기술원 탄소 양자점 기반 형광 나노센서 및 이를 이용한 핵산 검출 방법
CN108152263A (zh) * 2018-03-14 2018-06-12 江南大学 一种基于碳量子点荧光法快速检测铁元素的方法
CN111591977A (zh) * 2020-06-04 2020-08-28 山东丰益泰和科技有限公司 聚环氧琥珀酸为碳源在制备碳量子点中的应用
CN112011333A (zh) * 2020-08-12 2020-12-01 河北科技大学 一种含氮碳量子点及其制备方法
CN112391163A (zh) * 2020-09-30 2021-02-23 上海大学 氮掺杂的黄色碳量子点及其制备方法
CN112251218A (zh) * 2020-10-26 2021-01-22 南开大学 一种乙二胺功能化碳量子点的制备方法及其在邻苯二酚检测中的应用
CN113214826A (zh) * 2021-04-16 2021-08-06 中科院广州化学有限公司 一种高荧光量子产率碳量子点及其制备与在检测汞离子中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHILI PENG 等: "Polyethylene glycol (PEG) derived carbon dots: Preparation and applications", APPLIED MATERIALS TODAY, vol. 20, pages 100677 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114561205A (zh) * 2022-01-28 2022-05-31 河北科技大学 一种低共熔溶剂修饰的碳量子点及其制备方法和应用
CN114561205B (zh) * 2022-01-28 2023-10-24 河北科技大学 一种低共熔溶剂修饰的碳量子点及其制备方法和应用
CN115845901A (zh) * 2022-12-07 2023-03-28 河北科技大学 一种具有相转移作用的碳量子点及其制备方法和应用
CN115845901B (zh) * 2022-12-07 2024-05-31 河北科技大学 一种具有相转移作用的碳量子点及其制备方法和应用
CN116253313A (zh) * 2023-01-28 2023-06-13 河北科技大学 一种碳量子点、碳量子点/木质素基多孔炭复合材料制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113607709B (zh) 2024-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113607709B (zh) 一种荧光碳量子点在检测环烷酸中的应用及环烷酸的检测方法
CN109342385B (zh) 一种用于快速检测食品和环境中亚硝酸盐含量的碳量子点及其应用方法
CN112063383B (zh) 基于金属-有机框架材料的双酚a碳点分子印迹荧光探针的制备及应用
CN108794475B (zh) 一种传感酒精的荧光碳点、制备方法及其应用
CN113075269A (zh) 一种用于特异性检测氯霉素的电化学发光适配体传感器及其制备方法和应用
CN112251216B (zh) 一种基于磁性共价有机框架的双酚a碳点分子印迹荧光复合探针的制备方法及应用
CN106596481A (zh) 一种利用硼氮掺杂的荧光碳点探针检测Pb2+的方法
CN113896901B (zh) 一种卤化铅基金属有机框架材料及其制备与应用、氨气传感器、及智能传感器件
Wu et al. A novel “on-off-on” acylhydrazone-based fluorescent chemosensor for ultrasensitive detection of Pd2+
CN108088828B (zh) 一种双柱芳烃汞离子荧光传感器及其制备和应用
CN112251218B (zh) 一种乙二胺功能化碳量子点的制备方法及其在邻苯二酚检测中的应用
CN110632046B (zh) 一种氮化碳纸基荧光传感器及其制备方法和应用
Witz et al. Hydrophobic fluorescence probe studies with poly-L-lysine
CN113340862B (zh) 荧光分子传感器及制法、水中痕量铀酰离子的检测方法
CN111122673A (zh) 碳纳米点钝化有机-无机钙钛矿的胆固醇检测传感器及其制备方法
CN107402206B (zh) 一种汞离子比色传感器及其制备方法和应用
US10746656B2 (en) CO2 quantitative fluorescent sensing material, preparation method and application thereof
CN112358872A (zh) 一种氮硼共掺杂碳量子点及其在镉离子高敏检测中的应用
CN110357906B (zh) 一种双螺吡喃荧光探针及其合成方法和应用
CN118359821B (zh) 一种4-甲基吡啶二端基苯二酰亚胺与高氯酸根共晶超分子及其制备方法和应用
CN115368619B (zh) 一种分子印迹荧光传感器及其制备与应用
CN111019030B (zh) 一种荧光聚合物纳米微球的制备方法及在检测MnO4-的应用
CN115825057B (zh) 一种喹啉羧酸酯类有机杂环小分子的应用
CN114634812B (zh) 丹磺酰aa在乙醇-水超分子团簇的可视化监测、可视化区分及稳定性检测中的应用
CN112979542B (zh) 一种吡啶衍生物及其制备方法

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