一种具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点、制备方法及其用途
专利汇可以提供一种具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点、制备方法及其用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种具有高 荧光 量子产率的硫掺杂 碳 量子点 、制备方法及其应用。本发明分别采用 柠檬酸 钠作为碳源和 硫代 硫酸 钠 作为硫源，将其溶解在 水 热反应釜中反应，待所得产物自然冷却后进行分离得到溶液，将溶液干燥后得到具有高 荧光量子产率 的硫掺杂碳量子点。本方法只需一步反应，不仅成本低，反应速度快，而且副产物和中间产物少。所得碳量子点具有高荧光量子产率的特点，并可成功应用于Fe3+的检测，在 生物 检测和污 水处理 等方面也具有广阔的应用前景。，下面是一种具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点、制备方法及其用途专利的具体信息内容。
1.一种硫掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述方法为水热法，包括以下步骤：
(1)将碳源和硫源溶解于水中，得到前驱体溶液；
(2)将前驱体溶液在水热反应釜中反应，然后自然冷却至室温得悬浊液；
(3)分离悬浊液，得到溶液；
(4)将溶液干燥，得到具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源为柠檬酸钠；
优选地，所述硫源为硫代硫酸钠。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述前驱体溶液中柠檬酸钠的浓度为
0.1mol/L；
优选地，所述前驱体溶液中硫代硫酸钠的浓度为0.1～0.8mol/L，优选0.3mol/L。
4.如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述溶解即完全溶解。
5.如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，所述反应温度为140～240℃；
优选地，所述反应时间为3h以上，优选为6h。
6.如权利要求1-5之一所述的方法，其特征在于，采用圆筒形膜分离过滤器进行分离；
优选地，所述圆筒形膜分离过滤器为截留分子量3kDa、5kDa、10kDa或30kDa中的任意一种或者至少两种的组合。
7.如权利要求1-6之一所述的方法，其特征在于，所述干燥在真空条件下进行，干燥温度为100～120℃，干燥时间为3-12h。
8.如权利要求1-7之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将柠檬酸钠和硫代硫酸钠溶解于水中，得到前驱体溶液；
(2)将前驱体溶液在水热反应釜中反应6h，然后自然冷却至室温得悬浊液；
(3)分离悬浊液，得到溶液；
(4)将溶液干燥，得到具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点；
其中，所述前驱体溶液中柠檬酸钠的浓度为0.1mol/L，硫代硫酸钠的浓度为0.3mol/L。
9.一种如权利要求1-8之一所述方法制备得到的硫掺杂碳量子点。
3+
10.一种如权利要求9所述的硫掺杂碳量子点的用途，其用于Fe 的检测、生物检测或污水处理。
一种具有高荧光量子产率的硫掺杂碳量子点、制备方法及
其用途
技术领域
背景技术
发明内容
点发光强度高，且成功应用于Fe 的检测，此外，在生物检测和污水处理等方面也有广阔的应用前景。
附图说明
具体实施方式
入含有Fe 的溶液，1min后测发光强度，记作F1。ΔF为Fe 的检测信号，表达式为ΔF＝
3+
F0-F1。激发夹缝宽度和发射狭缝宽度分别为2.5nm和5nm。图10-13是该碳量子点对Fe的敏感性的实验结果。
发光强度在1min后几乎不变，因此实验中在1min后检测发光强度。图11是不同Fe 浓度
3+
(0,1,20,100,200,300,400,500μM)下碳量子点的发光强度。发光强度随Fe 浓度的增加
3+ 3+
明显下降。图12是发光强度的衰减值与Fe 浓度的关系。当Fe 浓度在1～500μM范围内，二者呈强线性关系，相关系数0.9949。根据三倍标准差法则推算，检出限为0.1μM，
3+
优于之前Fe 检测的报道(Liu Y,Xiao N,Gong N,Wang H,Shi X,Gu W,et al.One-step microwave-assisted polyol synthesis of green luminescent carbon dots as optical nanoprobes.Carbon.2014；68:258-64；Ju J,Chen W.Synthesis of highly fluorescent nitrogen-doped graphene quantum dots for sensitive,label-free detection of Fe(III)in aqueous media.Biosens Bioelectron.2014；58:219-25；Zhu S,Meng Q,Wang L,Zhang J,Song Y,Jin H,et al.Highly photoluminescent carbon dots for multicolor patterning,sensors,and bioimaging.Angew Chem Int Ed Engl.2013；52(14):3953-7)。
3+
图13是加入不同金属离子后，碳量子点在400nm处的发光强度的衰减值。加入200μM Fe溶液后，发光强度明显下降，而其他金属离子的影响几乎可以忽略。这表明本发明中的掺硫
3+
碳量子点检测Fe 有很好的选择性。
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