一種油渣碳點(diǎn)、制備方法及在檢測(cè)汞離子和鹽酸金霉素中的應(yīng)用與流程

本發(fā)明屬于熒光納米材料，具體涉及一種油渣碳點(diǎn)、制備方法及在檢測(cè)汞離子和鹽酸金霉素中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、重金屬污染，是人類健康和環(huán)境保護(hù)的極大威脅，備受關(guān)注。其中hg2+在環(huán)境水污染物中最為普遍，具有生物富集性和高毒性，易對(duì)人體健康造成嚴(yán)重?fù)p害。因此，發(fā)展檢測(cè)痕量hg2+的方法意義重大。目前，用于hg2+檢測(cè)的方法主要有原子吸收/發(fā)射光譜法、x射線吸收光譜法、電感耦合等離子體質(zhì)譜法以及離子色譜法等，但這些方法大部分需要昂貴的精密度設(shè)備和專業(yè)人員，并需進(jìn)行復(fù)雜的樣品前處理，而熒光分析法因具有簡(jiǎn)單、高效、靈敏等優(yōu)點(diǎn)而備受青睞，因此，建立便捷、快速檢測(cè)hg2+的分析方法具有重要意義。

2、鹽酸金霉素(ctc)是一種四環(huán)素類抗生素，具有抗菌效果好、價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，在畜牧業(yè)中被廣泛用作獸藥和飼料添加劑。然而，大部分ctc不被動(dòng)物吸收和代謝，隨動(dòng)物的排泄物排出，一定程度上污染土地和水源，其殘留物最終會(huì)從食物鏈進(jìn)入人體，從而導(dǎo)致人類的各種疾病如再生障礙性貧血和粒細(xì)胞性白血病。因此，檢測(cè)ctc是非常必要的。目前，檢測(cè)ctc的方法有液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(lc-ms)、微生物法、酶聯(lián)免疫法(elisa)和高效液相色譜(hplc)法等。這些方法具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確性。然而，lc-ms和hplc法需要昂貴的儀器設(shè)備、復(fù)雜的樣品前處理；elisa法易受到溫度和時(shí)間的影響；微生物法難以定量。所以，應(yīng)該開(kāi)發(fā)更簡(jiǎn)單、快速檢測(cè)ctc含量的方法。

3、碳點(diǎn)(carbon?dots，cds)是一種新型的發(fā)光碳納米材料，直徑在10nm以下，因其優(yōu)異的光學(xué)性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，綠色的制備方法、低廉的成本和出色的生物相容性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于分析傳感、環(huán)境監(jiān)測(cè)、光電傳感和生物成像以及熒光探針領(lǐng)域。根據(jù)不同的雜原子摻雜合成碳點(diǎn)的方法，碳點(diǎn)的主要成分除了c、h、o和n元素以外，還包括s、p和b等元素，合成方法的不同及表征制樣方式的差異會(huì)導(dǎo)致碳點(diǎn)碳化程度的不同從而影響碳點(diǎn)的形貌，利用tem可以觀察到碳點(diǎn)的碳核呈現(xiàn)的不同形貌特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一種油渣碳點(diǎn)、制備方法及在檢測(cè)汞離子和鹽酸金霉素中的應(yīng)用，合成的碳點(diǎn)能夠在純水介質(zhì)中高靈敏度、高選擇性地檢測(cè)微量汞離子和鹽酸金霉素，利用碳點(diǎn)雜原子功能化的表面基團(tuán)與汞離子和鹽酸金霉素的特異性結(jié)合，可降低檢測(cè)過(guò)程中其他共存物質(zhì)的干擾。具體內(nèi)容如下：

2、一種油渣碳點(diǎn)，所述油渣碳點(diǎn)為ror-cds，該油渣碳點(diǎn)的制備方法包括：

3、步驟一，干燥油渣材料，并將干燥后的油渣粉碎成100目的油渣粉末；

4、步驟二，配制混合溶劑，將水和飽和硝酸鉀溶液按照1:1的體積比配置成溶劑a；

5、步驟三，將步驟一中的油渣粉末與檸檬酸按照2:1的質(zhì)量比取樣后混合得到溶質(zhì)b，每3g溶質(zhì)b溶解于20ml溶劑a中獲得混合溶液；

6、步驟四，將步驟三中配置的混合溶液放進(jìn)烘箱烘干獲得固體；

7、步驟五，將烘干后的固體研磨成粉末倒入加熱板，引發(fā)燃燒反應(yīng)，自然冷卻至室溫，收集粉末至燒杯中；

8、步驟六，將步驟五中收集的粉末加水溶解，抽濾得到溶液，溶液蒸干，獲得具有藍(lán)色熒光發(fā)射的油渣碳點(diǎn)ror-cds。

9、進(jìn)一步地，所述步驟五中引發(fā)燃燒反應(yīng)的加熱條件為溫度達(dá)1000℃，停留20分鐘。

10、油渣碳點(diǎn)在檢測(cè)汞離子和鹽酸金霉素中的應(yīng)用。

11、進(jìn)一步地，所述ror-cds作為熒光探針用于檢測(cè)汞離子hg2+。

12、再進(jìn)一步地，所述ror-cds檢測(cè)汞離子hg2+的步驟包括：

13、1)將油渣碳點(diǎn)溶解于水中獲得ror-cds溶液；

14、2)將hg2+溶液與ror-cds溶液混合，加入不同體積的1mm?hg2+溶液，用ph為8的磷酸緩沖溶液定容到1.0ml，形成hg2濃度梯度，λem為350nm下分別測(cè)得不同濃度hg2+溶液的熒光強(qiáng)度，獲得f0；；

15、3)將待測(cè)樣品ph＝8.0的條件下與ror-cds溶液混合，得到待測(cè)樣品混合溶液，測(cè)得待測(cè)樣品混合溶液的熒光強(qiáng)度f(wàn)；

16、4)根據(jù)熒光猝滅效率f/f0與hg2+濃度的線性關(guān)系計(jì)算出待測(cè)樣品中hg2+的濃度；

17、所述線性關(guān)系為取得熒光猝滅效率f/f0與hg2+濃度的線性關(guān)系。

18、再進(jìn)一步地，所述取得熒光猝滅效率f/f0與hg2+濃度的線性關(guān)系包括：

19、在0～20μg/l范圍內(nèi)，其線性方程為y＝0.97453-0.01565*x；r2＝0.9926，lod＝19.16ng/l；

20、在20～250μg/l熒范圍內(nèi)，其線性方程為y＝0.64582-0.00165*x；r2＝0.9910，lod＝18.18ng/l。

21、進(jìn)一步地，所述ror-cds作為熒光探針用于快速檢測(cè)鹽酸金霉素ctc含量。

22、再進(jìn)一步地，所述ror-cds檢測(cè)鹽酸金霉素的步驟包括

23、1)將油渣碳點(diǎn)溶解于水中獲得ror-cds溶液；

24、2)將檢測(cè)鹽酸金霉素ctc與10μl?ror-cds溶液混合，加入不同體積1mm?ctc溶液，用ph＝12的磷酸緩沖溶液定容到1.0ml，以此形成ctc的濃度梯度，λem為350nm下分別測(cè)得不同濃度ctc溶液的熒光強(qiáng)度，獲得f0；

25、3)將待測(cè)樣品ph＝12.0的條件下與ror-cds溶液混合，得到待測(cè)樣品混合溶液，測(cè)得待測(cè)樣品混合溶液的熒光強(qiáng)度f(wàn)；

26、4)根據(jù)熒光猝滅效率f/f0與ctc濃度的線性關(guān)系計(jì)算出待測(cè)樣品中ctc的濃度。

27、再進(jìn)一步地，所述熒光猝滅效率f/f0與ctc濃度的線性關(guān)系計(jì)算出待測(cè)樣品中ctc的濃度包括：

28、熒光線性范圍在0～5μm時(shí)，其線性方程為y＝0.19174+0.23463*x；r2＝0.9938；檢出限為12.7nm(s/n＝3)；

29、熒光線性范圍在5～50μm時(shí)，其線性方程為y＝0.96032+0.08678*x；r2＝0.9939；檢出限為34.57nm(s/n＝3)。

30、本發(fā)明的工作機(jī)理：本發(fā)明采用自蔓延熱解法制備油渣碳點(diǎn)ror-cds，利用廢棄的生物質(zhì)油渣為原料，充分利用自蔓延熱解原理，不借助其他額外的能量，基于硝酸鹽和生物質(zhì)在催化劑的催化作用下，發(fā)生自蔓延燃燒波形式的放熱氧化還原反應(yīng)，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)形成ror-cds，并作為熒光探針用于分析檢測(cè)汞離子和鹽酸金霉素。

31、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

32、(1)經(jīng)查閱大量資料發(fā)現(xiàn)，對(duì)于碳點(diǎn)的制備方法，自蔓延熱解法未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。本發(fā)明采用自蔓延熱解法，涉及工藝簡(jiǎn)單高效，成本低廉，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)形成生物炭，且所制備的碳點(diǎn)比較純，無(wú)需進(jìn)行后續(xù)的分離純化。

33、(2)使用廢棄生物質(zhì)油渣為原料，實(shí)現(xiàn)了資源的循環(huán)利用，綠色生產(chǎn)。

34、(3)制備的新碳點(diǎn)用于檢測(cè)hg2+和ctc檢出效果好，靈敏度高。