CN115571868B - 一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法，包括如下步骤：1)将烟粉与还原型谷胱甘肽以1:(1.2～6)的质量比混合，加入甲酰胺，超声分散后，于马弗炉中反应；2)反应结束后，冷却，离心，上清液经有机系滤膜过滤，得到的滤液转移到透析袋中，将透析后的碳点溶液用水系滤膜过滤，滤液冷冻干燥，得到检测并清除汞离子的碳点。本发明提供的制备方法制得的碳点对Hg²⁺有特异性的响应，可检测Hg²⁺并通过离心实现Hg²⁺的高效清除。

Description

一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法及其应用

技术领域

本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法及其应用。

背景技术

汞(Hg)是一种全球持久性污染物，已被广泛认为是对环境和人类健康最危险的污染物和高度危险元素之一。汞离子(Hg²⁺)通过多种途径在食物链中积累，但很难通过新陈代谢排出体外。随着Hg在工业生产中的应用日益广泛，Hg²⁺引起的疾病和环境污染问题日益严重，已成为全球重大公共卫生问题。

现有的Hg²⁺检测方法主要包括：分光光度法、原子吸收光谱法、气相色谱法、原子荧光光谱法和电化学法等。这些检测方法有着各自的优缺点，但仅能实现Hg²⁺的检测，难以同时实现对Hg²⁺的去除；如果想要在检测后去除Hg²⁺，还需要额外的Hg²⁺去除材料和工艺(如化学沉淀法、吸附法、离子交换法等)。

碳点(Carbon dots,C-dots)作为一种新型零维纳米材料，由于其显著的荧光性能，优异的生物相容性和环境效应等优点得到广泛研究。C-dots一般被定义为表面钝化的小碳纳米颗粒，通常小于10nm，具有明亮的荧光。利用可再生、廉价、绿色的生物质资源为原料制备的碳点称为生物质碳点，由于原料的多样性，可以制得具有不同性质和结构的生物质碳点，在环境保护、生物医学、发光器件等领域具有良好的应用前景。

目前，已有一些将碳点用于检测Hg²⁺的报道，例如：CN 105044071 A公开了一种用氮掺杂碳点检测洁净水Hg²⁺的方法，以氮掺杂碳点做荧光探针，氨水做碳点氮增强剂，对洁净水中的Hg²⁺进行检测，经分析计算得出Hg²⁺含量。CN 110376175A公开了一种合成荧光碳点用于选择性检测Hg²⁺的方法，通过使用柠檬酸铵、乙二胺和二水合氯化铜等制得荧光碳点，在荧光碳点中加入Hg²⁺，促使荧光碳点荧光发生猝灭，测得荧光强度-Hg²⁺标准曲线后可根据标准曲线检测实际样品中Hg²⁺的含量。这些碳点虽然可用于检测Hg²⁺，但难以同时实现对Hg²⁺的去除。

因此，提供一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法具有重要意义，有望为Hg²⁺污染治理提供新选择。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，发明人对碳点的制备原料和性能进行考察，预料不到地发现：将烟粉与还原型谷胱甘肽(GSH)以特定质量比混合作为碳源和氮源前驱体，制得的碳点对Hg²⁺有特异性的响应，可检测Hg²⁺并通过离心实现汞离子的有效高效清除。基于此，本发明提供一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法及其应用。

本发明的目的将通过下面的详细描述来进一步说明。

本发明提供一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法，包括如下步骤：

1)将烟粉与还原型谷胱甘肽以1:(1.2～6)的质量比混合，加入甲酰胺，超声分散后，于马弗炉中反应；

2)反应结束后，冷却，离心，上清液经有机系滤膜过滤，得到的滤液转移到透析袋中，将透析后的碳点溶液用水系滤膜过滤，滤液冷冻干燥，得到检测并清除汞离子的碳点。

优选地，所述烟粉与还原型谷胱甘肽的质量比为1:(1.2～2)。

优选地，所述透析袋的截留分子量为3300～3700Dalton。更优选地，所述透析袋的截留分子量为3500Dalton。

优选地，所述反应的温度为160～220℃，反应时间为6～10h。

优选地，所述烟粉由烟叶样品去梗、切丝、粉碎后过筛得到。更优选地，所述烟粉粉碎后过60-100目筛。

优选地，所述有机系滤膜的孔径为0.22μm；所述水系滤膜的孔径为0.22μm。

优选地，所述离心的转速为3200-3800r/min，离心的时间为25-40min。

优选地，所述透析的时间为5-10天。

相应地，本发明还提供所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法制得的碳点。

此外，本发明还提供所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法制得的碳点在环境监测和/或环境治理中的应用。优选地，所述环境监测为污水监测，所述环境治理为污水治理。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

(1)本发明率先将烟粉与还原型谷胱甘肽以特定质量比混合作为碳源和氮源前驱体，制得的碳点对Hg²⁺有特异性的响应，可检测Hg²⁺并通过离心实现Hg²⁺的高效清除，对Hg²⁺清除效率保持在99％以上。

(2)本发明提供的制备方法制得的碳点，呈均匀的球形，粒径较小，烟粉作为原料与还原型谷胱甘肽一起加入，使碳点的分散性显著提升；在420nm和652nm处有两个特征吸收峰，可以有效的避免激发和发射的重叠，有利于后续的分析检测。

(3)本发明还提供检测并清除汞离子的碳点的制备方法制得的碳点在环境监测和/或环境治理中的应用，尤其是污水监测和污水治理中的应用，碳点荧光强度的改变值△F与Hg²⁺的浓度在0.09-16.25μmol/L浓度范围内有良好的线性关系，最低检测限LOD(3σ/K，σ是20个空白样品的标准偏差，K是线性方程的斜率)为0.4474μmol/L，可以有效满足污水等环境对Hg²⁺检测灵敏度的需求。

附图说明

图1碳点的形貌和吸收峰表征结果图；其中，A为碳点的高分辨透射电镜图；B为碳点的粒径分部图；C为碳点的紫外可见吸收光谱图；D为碳点的荧光发射与激发波长的关系图。

图2碳点的结构表征结果图；其中，A为Raman光谱图，B为XRD光谱图。

图3碳点的表面化学键和官能团表征结果图；其中，A为傅里叶红外光谱图；B为X-射线光电子能谱图；C-F分别为碳点的高分辨C、O、N、S光谱图。

图4仅加入烟粉制得的碳点对Hg²⁺的响应情况检测结果。

图5仅加入烟粉制得的碳点的荧光光谱图。

图6加入不同质量比的烟粉与还原型谷胱甘肽制得的碳点对Hg²⁺的响应情况检测结果。

图7加入不同质量比的烟粉与还原型谷胱甘肽制得的碳点的荧光光谱图；其中，A为GSH组的荧光光谱图；B为0.05组的荧光光谱图；C为0.10组的荧光光谱图；D为0.15组的荧光光谱图；E为0.20组的荧光光谱图；F为0.25组的荧光光谱图。

图8加入不同质量比的烟粉与还原型谷胱甘肽制得的碳点检测汞离子灵敏度的结果图；其中，A为0.05组的结果图；B为0.15组的结果图；C为0.25组的结果图；D为GSH组对不同金属离子的响应结果图。

图9不同pH和碳点浓度对Hg²⁺触发碳点荧光猝灭的影响结果图；其中，A为不同pH的影响结果图；B为不同碳点浓度的影响结果图。

图10碳点对Hg²⁺的选择性和特异性检测结果图；其中，A为碳点检测Hg²⁺的选择性结果图；B为碳点与Hg²⁺作用的荧光光谱图，Hg²⁺浓度从上到下依次为：0.06348,0.09766,0.1270,0.2539,0.3906,0.5078,0.78125,1.0156,1.5625,2.03125,3.125,4.0625,6.25,8.125,12.5,25.0,32.5,50,100.0μmol/L；C为碳点与Hg²⁺作用的线性关系图；D为其他金属离子Mⁿ⁺对碳点检测Hg²⁺的干扰结果图。

图11加入Hg²⁺离心前后的碳点吸收光谱的变化图；其中，A为碳点过量时，与Hg²⁺作用前后的紫外吸收光谱；B为碳点过量时，离心前后的溶液颜色变化；C为Hg²⁺过量时，与碳点作用前后的紫外吸收光谱；D为Hg²⁺过量时，离心前后的溶液颜色变化。

图12碳点与Hg²⁺作用前后的荧光寿命变化图。

图13碳点表面不同基团钝化后的FTIR光谱和¹HNMR光谱图；其中，A为FTIR光谱图；B为¹HNMR光谱图。

图14碳点表面不同基团钝化后与Hg²⁺作用的猝灭效率和选择性检测结果图；其中，A为猝灭效率检测结果图；B为选择性检测结果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本发明中，所涉及的实验材料为常规市售产品或可通过本领域的常规技术手段获得，所使用的检测方法按本领域的通用方法或试剂盒说明书进行。例如：有机系滤膜、水系滤膜均购自科依尔(广州)科技有限公司。

实施例1检测并清除汞离子的碳点的制备

一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法，包括如下步骤：

1)将0.25g烟粉与0.30g还原型谷胱甘肽混合，加入10mL甲酰胺，超声分散20min后，于马弗炉中反应，反应的温度为180℃，反应时间为8h；

2)反应结束后，冷却，离心，离心的转速为3500r/min，离心的时间为30min，上清液经孔径为0.22μm的有机系滤膜过滤，得到的滤液转移到截留分子量为3500Dalton的透析袋中，透析7天至透析袋外溶液检测不出荧光物质，将透析后的碳点溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤，滤液冷冻干燥，得到检测并清除汞离子的碳点。

实施例2检测并清除汞离子的碳点的制备

一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法，包括如下步骤：

1)将0.15g烟粉与0.30g还原型谷胱甘肽混合，加入10mL甲酰胺，超声分散15min后，于马弗炉中反应，反应的温度为170℃，反应时间为8.5h；

2)反应结束后，冷却，离心，离心的转速为3200r/min，离心的时间为32min，上清液经孔径为0.22μm的有机系滤膜过滤，得到的滤液转移到截留分子量为3500Dalton的透析袋中，透析7天至透析袋外溶液检测不出荧光物质，将透析后的碳点溶液用孔径为0.22μm的水系滤膜过滤，滤液冷冻干燥，得到检测并清除汞离子的碳点。

实施例3碳点的表征

对实施例1所制得的碳点从形貌结构和光学性质方面进行表征。碳点的形貌通过高分辨透射电镜(HRTEM)进行表征，结果如图1-A所示，可观察到碳点呈均匀的球形。使用Nanomeasure软件对100个碳点进行统计，分析其粒径分布范围为1-6nm，平均粒径约为3.4nm，并具有很好的单分散性，粒径分部图如图1-B所示。图1-C为碳点的紫外可见吸收光谱图，显示出碳点在420nm和652nm处有两个特征吸收峰，可分别归属于π-π*和n-π*跃迁，碳点的水溶液在自然光下显示为绿色，在405nm紫外光激发下呈现明亮的红色荧光。碳点的最佳发射激发波长420nm，最强的荧光发射峰位于652nm，碳点的激发和发射波长斯托克斯位移差为232nm，可以有效的避免激发和发射的重叠，有利于后续的分析检测。此外，碳点的荧光发射还表现出对激发波长的依赖特性，即发射波长随着激发波长的增加而红移，如图1-D所示。

碳点的结构表征如图2所示，其中图2-A为拉曼(Raman)光谱图，图2-B为X射线衍射(XRD)光谱图。从图2-A可知，位于1590cm^-1的峰代表着有序sp2石墨碳的G峰，说明碳点的结构其内核为类似于石墨sp2有序碳结构。X射线衍射(XRD)峰可以判断纳米材料的晶型结构，从图2-B可以看出，2θ＝21.3°有明显的衍射峰，对应于石墨晶型的002面，与拉曼光谱结果对应。

碳点的表面化学键和官能团可以通过红外光谱(FTIR)和X-射线光电子能谱(XPS)来表征，结果如图3所示。通过图3-A的傅里叶红外光谱(FT-IR)可以分析材料表面所含的官能团，3422cm^-1处的吸收带可以归属于-OH以及N-H键的伸缩振动；2935cm^-1可以归属于脂肪族C-H键的对称伸缩振动；1637cm^-1，1385cm^-1和1040cm^-1三个尖峰可以分别归属于-C＝N/-C＝O，-C-C和-C-N的对称伸缩振动。上述结构表明碳点表面含有-NH₂，-COOH，-OH等亲水基团，这些基团不仅使碳点容易进行表面修饰，而且增加了其在水溶液中的亲水性和稳定性，还使其易与金属离子之间发生作用。此外，从图3-B的XPS全谱图可以看出，碳点主要由碳(285.1eV)、氮(400.8eV)、氧(531.4eV)和硫(163.9eV和168.7eV)组成，对应的原子含量分别为60.94％、32.57％、5.8％和0.7％。图3-C至图3-F分别是碳点的XPS四种元素的高分辨能谱，C 1s的高分辨能谱具有位于285.3eV、286.1eV、287.2eV和288.4eV的特征峰，可分别归属于石墨碳C-C/C＝C、氨基碳C-N、醇基碳C-O和羰基碳C＝O；O 1s的高分辨能谱具有C＝O(533.7eV)和C-OH/C-O-C(535.0eV)键的对应信号峰；在400.3eV、401.0eV和401.8eV处的高分辨能谱N1s分别被认为是吡啶氮、吡咯氮和石墨氮；S2p的高分辨能谱在163.8eV、164.7eV、167.9eV和168.6eV处的峰值表明碳点中含有硫醇基、噻吩硫的2p3/2和2p1/2、氧化态的硫。FT-IR和XPS结果共同表明，碳点表面含有丰富且多样的含氧、含氮官能团和化学键。

实施例4不同碳点对汞离子的响应情况

本实施例考察了不加还原型谷胱甘肽时，分别加入0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8g烟粉制得的碳点(制备方法参照实施例1)对Hg²⁺的响应情况，结果如图4所示。制得的碳点的荧光光谱图如图5所示。从图4和图5可以看出，不加还原型谷胱甘肽、仅加入烟粉制得的碳点发蓝色荧光，对Hg²⁺无响应。图4和图5中，0.1指加入烟粉0.1g，0.2指加入烟粉0.2g，以此类推。

本实施例考察了烟粉与还原型谷胱甘肽以不同质量比混合制得的碳点(制备方法参照实施例1)对Hg²⁺的响应情况，结果如图6所示，其中，BK组指对照组，烟粉和GSH分别加入0g；GSH组指烟粉加入0g，GSH加入0.30g；0.05组指烟粉加入0.05g，GSH加入0.30g；0.10组指烟粉加入0.10g，GSH加入0.30g；0.15组指烟粉加入0.15g，GSH加入0.30g；0.20组指烟粉加入0.20g，GSH加入0.30g；0.25组指烟粉加入0.25g，GSH加入0.30g；0.30组指烟粉加入0.30g，GSH加入0.30g。从图5可以看出，BK组、GSH组和0.30组对Hg²⁺无响应，而0.05组、0.10组、0.15组、0.20组、0.25组对Hg²⁺有响应。

烟粉与还原型谷胱甘肽以不同质量比混合制得的碳点的荧光光谱图如图7所示，GSH组仅加入0.30g GSH，其碳点的荧光发射峰在680nm；而还加入烟粉的0.05组、0.10组、0.15组、0.20组、0.25组的碳点的荧光发射峰在652nm，可见，烟粉的加入对制得的碳点的性质具有影响。

进一步地，本实施例还考察了烟粉与还原型谷胱甘肽的不同质量比对检测Hg²⁺灵敏度的影响，结果如图8所示。图8中，C-dots＝12.5μg/mL指碳点的浓度为12.5μg/mL。从图8可以看出，0.05组碳点对汞离子有响应，线性范围为0-3.0μM，最低检测限为1.2102μM；0.15组碳点对汞离子有响应，线性范围为0-2.0μM，最低检测限为0.6842μM；0.25组碳点对汞离子有响应，线性范围为0.09-16.25μM，最低检测限为0.4474μM；GSH组对Hg²⁺没有响应，不能用于检测Hg²⁺。

实施例5碳点对汞离子的检测

将2.0mL 12.5μg/mL碳点溶液(由碳点溶于pH 6.8的去离子水中制得)和2.0mL不同浓度的Hg²⁺溶液置于5.0mL离心管中，充分混匀，静置30min，在室温下测定荧光光谱。激发波长为420nm，激发和发射的狭缝宽度均为5.0nm。

本实施例对实施例1制得的碳点检测Hg²⁺的实验条件进行了考察优化，包括pH、碳点(C-dots)浓度等，结果如图9所示。从图9-A可以看出，pH变化范围从2.0到12.0，对Hg²⁺触发的碳点的荧光猝灭效率(1-F/F₀)的影响并不显著，而在纯水中的荧光效率猝灭最高，最后选择在纯水中进行(pH为6.8)。从图9-B可以看出，碳点浓度为12.5μg/mL时，Hg²⁺导致的荧光猝灭效率最大。

为了将实施例1制得的碳点用于检测Hg²⁺，本实施例还探究了体系的荧光猝灭情况。在相同实验条件下，2.5μmol/L的Al³⁺,Ba²⁺,Ca²⁺,Cd²⁺,Co²⁺,Cu²⁺,Fe³⁺,Mg²⁺,Mn²⁺,Ni²⁺,Zn^{2 +},V³⁺,V²⁺,Sr²⁺,Sn²⁺,Pt⁴⁺,Pd²⁺,Pb²⁺,Ag⁺共19种干扰离子对浓度检测Hg²⁺的选择性进行了研究，当浓度为12.5μg/ml时，Hg²⁺对其荧光猝灭程度最大，明显高于其他金属离子，如图10-A所示，除了Hg²⁺显著猝灭碳点的荧光以外，其他金属离子对碳点的荧光强度几乎无影响。在其他金属离子浓度为12.5μmol/L(5倍Hg²⁺浓度)时，Sn²⁺对Hg²⁺测定有微弱影响，而其余离子几乎无干扰，如图10-D所示。这些结果表明，实施例1制得的碳点作为Hg²⁺传感器具有很好的选择性。与其它金属离子相比，这可能是由于Hg²⁺与实施例1制得的碳点表面的羧基、羟基之间作用力更强。

为了验证碳点对目标物Hg²⁺的检测效果，在最佳实验条件下，探究了体系加入不同浓度Hg²⁺后，碳点在652nm处的荧光光谱图及荧光强度的变化情况。结果如图10-B所示，当Hg²⁺浓度从0μmol/L增加到100μmol/L时，碳点在652nm处的荧光强度不断下降，当Hg²⁺浓度达到16.25μmol/L时，碳点的荧光强度下降不明显，荧光猝灭响应值达到最小。此外，碳点荧光强度的改变值△F与Hg²⁺的浓度在0.09-16.25μmol/L浓度范围内有良好的线性关系，其线性方程是y＝0.05107x+0.08143(其中y代表的是C-dots的荧光强度猝灭值，x代表的是Hg²⁺的浓度)，线性相关系数R²＝0.9994，最低检测限LOD(3σ/K)为0.4474μmol/L(σ是20个空白样品的标准偏差，K是线性方程的斜率)，可以有效满足污水等环境监测中对Hg²⁺检测灵敏度的需求。

实施例6碳点对汞离子的清除

在1.5mL离心管中，将500.0μL 100.0μM Hg²⁺溶液加入500.0μL 100.0μg/mL实施例1制得的碳点(C-dots)溶液中，充分混匀，在pH 6.8去离子水中室温下放置30min，再将混合溶液以10000rpm的转速离心10min，通过离心将Hg²⁺-C-dots复合物从母液中分离出来。收集上清液通过ICP-AES测定Hg²⁺含量。最后计算C-dots对Hg²⁺的去除效率如下：去除效率(％)＝(C₀-C)/C₀，其中C₀和C分别是加入Hg²⁺的初始浓度和上清液中残留离子的浓度。

本实施例还探究了加入Hg²⁺离心前后的碳点吸收光谱的变化情况，结果如图11所示。发现当碳点过量时，其与Hg²⁺作用后的吸收光谱未发生变化，如图11-A所示；离心后出现少量沉淀，上清液与碳点的紫外吸收光谱重叠，溶液颜色与碳点一致，如图11-B所示；当Hg²⁺过量时，其与碳点作用后的特征紫外吸收光谱发生明显红移，离心后上清液特征吸收峰消失，如图11-C所示，上清液几乎为无色，如图11-D所示，并且出现大量沉淀，说明有基态复合物生成。收集沉淀，消解后用ICP-AES测定沉淀中汞离子含量，从而得到碳点对汞离子的清除效率为99.48％。因此，在环境体系中，碳点不仅可以识别Hg²⁺同时还可以通过离心将其清除。不同情形下的Hg²⁺清除效率如果表1所示，对Hg²⁺清除效率保持在99％以上。

表1不同情形下的Hg²⁺清除效率

实施例7碳点检测和清除汞离子的机理研究

为了明确Hg²⁺介导的碳点荧光猝灭机制，通过对加入Hg²⁺前后体系的荧光寿命进行分析，结果如图12所示，在Hg²⁺加入前，碳点的荧光寿命为3.8141ns，加入Hg²⁺后，荧光寿命为3.7228ns，荧光寿命基本保持不变。静态猝灭的发生是基于碳点与Hg²⁺相互作用生成了非荧光基态复合物，这些现象均证实了该猝灭过程属于静态猝灭。

XPS和FTIR表征结果证实，本发明制得的碳点表面含有丰富的官能团，包括-NH₂、-COOH和-OH。为了确定本发明制得的碳点中–NH₂、–COOH和–OH基团是否与Hg²⁺配位，本实施例分别保护了这三个官能团，然后通过比较保护前后的猝灭效率来判断与Hg²⁺的配位情况。选择4-磺基苯异硫氰酸酯(SPI)作为钝化剂来保护碳点上的–NH₂基团，与SPI反应的碳点样品在下文中称为C-dots-SPI。由于1,3-丙磺酸钠(PS)与金属离子的结合常数较弱，因此在实验上选择PS作为钝化剂来保护碳点上的-NH₂、-COOH和-OH基团，与PS反应的样品在下文中称为C-dots-PS。由于酯类在碱性条件下容易水解生成原始羧酸，而醚类则不然，将C-dots-PS与NaOH溶液水浴反应，即可得到仅保护-NH₂和-OH基团的样品，这在下文称为C-dots-PS-NaOH。因此，–NH₂、–COOH和–OH基团对猝灭效率的贡献可以根据C-dots-SPI、C-dots-PS和C-dots-PS-NaOH对Hg²⁺的相对敏感性来区分。

FTIR和¹HNMR光谱用于表征碳点的结构转变，以验证官能团钝化是否成功，结果如图13所示，钝化后碳点表面不同基团的FTIR光谱图如图13-A所示；钝化后碳点表面不同基团的¹HNMR光谱图如图13-B所示，表面官能团钝化成功。

碳点表面不同基团钝化后与Hg²⁺作用的猝灭效率和选择性检测结果图如图14所示。碳点表面不同基团钝化后对Hg²⁺的猝灭效率如图14-A所示，当Hg²⁺(4μmol/L)浓度相同时，C-dots、C-dots-SPI、C-dots-PS和C-dots-PS-NaOH的猝灭效率分别为88.5％、71.2％、5.4％和25.9％。表明-NH₂、-COOH和-OH基团同时与Hg²⁺结合。本实施例还比较了改性碳点(C-dot-SPI、C-dots-PS和C-dots-PS-NaOH)对金属离子的选择性，如图14-B所示，评估了C-dots-SPI、C-dots-PS和C-dots-PS-NaOH对以下金属离子的荧光响应，包括Mg²⁺、Al³⁺、Mn²⁺、V³⁺、Ag⁺、Fe³⁺、Sn²⁺,Pd²⁺,Ni²⁺,Ba²⁺,V²⁺,Ca²⁺,Co²⁺,Pt⁴⁺,Cd²⁺,Pb²⁺,Sr²⁺,Zn²⁺,和Hg²⁺。结果表明，改性碳点对金属离子的选择性没有影响，对Hg²⁺仍保持较高的特异性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种检测并清除汞离子的碳点的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将烟粉与还原型谷胱甘肽以1:(1.2～2)的质量比混合，加入甲酰胺，超声分散后，于马弗炉中反应；

2)反应结束后，冷却，离心，上清液经有机系滤膜过滤，得到的滤液转移到透析袋中，将透析后的碳点溶液用水系滤膜过滤，滤液冷冻干燥，得到检测并清除汞离子的碳点；

所述透析袋的截留分子量为3300～3700Dalton；

所述反应的温度为160～220℃，反应时间为6～10h。

2.根据权利要求1所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法，其特征在于：所述烟粉由烟叶样品去梗、切丝、粉碎后过筛得到。

3.根据权利要求1所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法，其特征在于：所述有机系滤膜的孔径为0.22μm；所述水系滤膜的孔径为0.22μm。

4.根据权利要求1所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法，其特征在于：所述离心的转速为3200-3800r/min，离心的时间为25-40min。

5.根据权利要求1至4中任一项所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法，其特征在于：所述透析的时间为5-10天。

6.根据权利要求1至5中任一项所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法制得的碳点。

7.根据权利要求1至5中任一项所述检测并清除汞离子的碳点的制备方法制得的碳点在环境监测和/或环境治理中的应用。