[发明专利]以间苯三酚为碳源微波快速合成碳点检测溶液pH的方法

说明书

本发明属于化学应用技术领域，具体涉及一种以间苯三酚为碳源微波快速合成碳点溶液并用于溶液pH的检测。本发明检测溶液pH值的方法包括如下步骤：以间苯三酚为碳源，硫酸介质下，微波加热条件下，合成碳点溶液，得到具有荧光特性的碳点溶液；合成的碳点具有荧光特性，最大激发波长为365 nm，最大发射波长为465 nm；碳点溶液与不同pH的溶液反应后，碳点溶液的荧光强度相关值比值的对数与溶液的pH之间呈线性关系(㏒（I_F/I_Fo）=‑0.9283+0.3070 pH)，检测的线性范围为1.81‑5.72。基于此线性关系，可以检测出醋酸的浓度。

技术领域

本发明属于化学应用技术领域，具体涉及一种以间苯三酚为碳源微波快速合成碳点检测溶液pH的方法。

背景技术

荧光碳点是继富勒烯、碳纳米管及石墨烯之后最热门的碳纳米材料之一。该种纳米材料克服了传统量子点的某些缺点，不仅具有优良的光学性能与小尺寸特性，而且具有良好的生物相容性，易于实现表面功能化，在生化传感、成像分析、环境检测、光催化技术、金属离子检测及药物载体等领域具有很好的应用潜力。合成方法包括电化学法，水热法，微波法，超声法等。

早期人们利用电化学法测量pH值，但由于传统玻璃电极的阻抗高，易破损以及不宜用于含氟溶液中pH值的测定，且在高碱性环境中有“钠误差”，使电化学在pH值测量中遇到很多问题。因此，近年来人们不断开发新的pH传感器，如：有机染料、碳点、硅纳米点、铜纳米簇、量子点等，但有的仍存在探针合成过程复杂，检测方法麻烦等问题。

发明内容

本发明的主要目的是对于现有碳点的合成和溶液pH的检测技术和方法所表现出来的一些缺陷，提供一种以间苯三酚为碳源微波快速合成碳点检测溶液pH的方法，该方法利用碳点溶液与不同pH的溶液反应后溶液的荧光值不同，可以在一定pH范围内检测出溶液的pH，并且该方法具有碳点合成速度快，pH测定操作简单的特点。

本发明采用的技术方案：一种以间苯三酚为碳源微波快速合成碳点检测溶液pH的方法，包括步骤：(1)以间苯三酚为碳源，微波加热条件下合成碳点粗溶液，经离心、过滤等处理后得到最终的碳点溶液；(2)检测碳点溶液及其与不同pH值的BR缓冲液反应后体系的荧光强度；(3)根据体系的pH值与碳点溶液的荧光相关值比值的对数值之间的关系，可以检测出溶液的pH。

作为优选，步骤(1)所述以间苯三酚为碳源，微波加热条件下合成碳点溶液的过程是：将配置好的间苯三酚溶液与一定浓度的稀硫酸按一定比例混合，再将混合溶液加热处理，反应后用水溶解即为碳点粗溶液。

作为优选，间苯三酚的浓度为3.0 mmol/L，硫酸的浓度为1mol/L，间苯三酚和稀硫酸的总体积为20 mL。

作为优选，步骤(1)中将混合溶液置于微波炉中微波加热处理，火力为中高火。

作为优选，所述微波加热处理时间为10 min。

作为优选，步骤(1)碳点溶液的处理：首先将得到的碳点粗溶液分别置于离心管进行高速离心分离，再将得到的上清液进行减压过滤处理，最后才得到棕黄色透明的碳点溶液。

作为优选，步骤(1)所述获得的碳点粗溶液的离心处理的操作的离心速度为10000转/分钟，离心时间为10分钟。

作为优选，可以检测溶液pH的范围为1.81-5.72。

作为优选，合成的碳点平均粒径为：2.90 nm。

作为优选，合成的碳点具有荧光特性，最大激发波长为365 nm，最大发射波长为465 nm。