[发明专利]巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点在铜离子检测中的应用

说明书

本发明属于分析检测技术领域，公开了一种巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点在铜离子检测中的应用。所述应用过程为：将巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点加入到磷酸盐缓冲溶液中稀释作为探针溶液，然后加入铜离子待测溶液，利用荧光光谱仪进行检测，根据荧光强度比率与铜离子的浓度关系得到待测溶液中铜离子的浓度。本发明首次利用巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点作为探针对铜离子进行检测，无需通过复杂的程序预共轭或预组装在一起，可以有效地减少由于光漂白和信号波动造成的影响，具有操作简单，检测速度快，灵敏度高的优点。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域，具体涉及一种巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点在铜离子检测中的应用。

背景技术

众所周知，铜离子在环境、生物和化学系统领域发挥着重要作用，它是大多数活生物体生长的基本要素。尤其是为了保持人体健康的骨形成、细胞呼吸、结缔组织发育、各种金属酶等，需要适量的铜离子。但在高浓度时，铜离子可能会变成有毒物质。对于人类来说，过量摄入铜可能会对健康产生危害，如胃肠道紊乱、肾脏损伤、神经退行性疾病等。铜离子通常存在于自然和环境水源，如自来水、河水和湖水中，美国环境保护署允许饮用水中铜离子限度为1.3ppm(约20μM)。因此，发展环境样品中微量铜离子的分析技术和策略是必要的。到目前为止，用于高灵敏度的铜离子测定的仪器分析包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和一些基于电化学的方法。然而，昂贵的专用仪器和复杂程序限制了它们的广泛应用。

为了改善这一问题，高选择性和高灵敏度的荧光化学传感器已被应用于快速、成本低和操作简便的金属离子监测。各种荧光传感器基于荧光猝灭效应或从已猝灭的量子点(QDs)-铜复合物中恢复被提出用于铜离子传感。与有机荧光基传感器相比，量子点探针具有一些不可比拟的优点，包括优越的荧光特性、高度的光化学稳定性和优异的耐光漂白性质。到目前为止，已经报道了开发用于超灵敏和快速铜离子检测的量子点传感器的巨大成就，包括ZnS量子点、CdTe量子点、CdS量子点、合金化CdSeTe量子点、CdSe/ZnS量子点和碳/石墨烯点，它们在检测中只产生一个单一响应信号。研究发现量子点的荧光特性不可避免地会遇到仪器或环境因素引起的强度波动，结果在分析过程中会出现错误的读出信号。为了提高检测的可靠性，通过引入另一个荧光团作为自参比对象构建比率荧光传感器，通过测量两种不同波长的强度比可消除荧光探针的负波动。目前已有几种基于量子点的比率荧光传感器用于测定铜离子。例如，由氧化石墨烯与CdTe量子点结合构建的双荧光团比率探针已被设计用于铜离子检测，利用了它们在铜离子存在时具有不同且独立的荧光响应。然而，在这种传统的比率测量系统中，两种发光体(量子点加上另一种)需要通过复杂的程序预共轭或预组装在一起，这既费时又昂贵。而对于高性能的铜离子测定来说，仍然有很多空间用于开发新颖的比率荧光量子点传感器。

发明内容

针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点在铜离子检测中的应用。

本发明的另一目的在于提供上述巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点在铜离子检测中的应用，所述应用过程如下：将巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点加入到磷酸盐缓冲溶液中稀释作为探针溶液，然后加入铜离子待测溶液，利用荧光光谱仪进行检测，根据荧光强度比率与铜离子的浓度关系得到待测溶液中铜离子的浓度。

进一步地，所述磷酸盐缓冲溶液的pH为6～8，浓度为0.1～0.001M。

进一步地，所述荧光光谱仪进行检测的激发波长为250～350nm，所述荧光强度比率选取420～430nm处荧光强度与580～600nm处荧光强度的比率。

优选地，所述巯基丙酸修饰锰掺杂硫化锌量子点通过如下方法制备得到：