[发明专利]一种基于氨基功能化碳量子点作为荧光探针检测甲醛的方法

说明书

本发明公开了一种基于氨基功能化碳量子点作为荧光探针检测甲醛的方法，该方法以柠檬酸为碳源，尿素为氮源制备氨基功能化碳量子点，制备的氨基化碳量子点由于在甲醛存在时可与其表面官能团发生相互作用导致荧光强度发生变化，因此，可通过氨基功能化碳量子点作为荧光探针，向其溶液中加入含有甲醛的待测样品用荧光光谱仪测定其溶液荧光强度的变化，即可快速检测出待测体系中甲醛含量的多少。该方法具有简单、快速、选择性好、灵敏度高及线性范围宽的特点。

技术领域

本发明涉及用荧光探针检测甲醛的技术领域，具体涉及一种基于氨基功能化碳量子点检测甲醛的方法。

背景技术

甲醛是一种无色且有强烈刺激性气味的气体，极易溶于水、醇和醚，是一种有毒化学品，常温下甲醛以气态的形式存在，然而，通常情况下它以水溶液的形式出现，甲醛水溶液浓度为35%~40%时被称为福尔马林。在化工原料中，甲醛受研究人员的青睐，已经广泛应用在化妆品、皮革及塑料等工业领域，但甲醛严重影响人体健康，甲醛含量过高时会引起认知障碍，记忆丧失，严重刺激呼吸道和眼睛，若甲醛直接弄到皮肤上就会出现皮炎，色斑及细胞坏死等现象，严重时还会出现乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等不良症状。国际癌症研究所(IARC)和美国环境保护局(EPA)已将甲醛列为一种致癌物和环境污染物。目前，检测甲醛的方法如乙酰丙酮分光光度法、高效液相色谱法、酚试剂分光光度法等，其都存在成本高，操作复杂，灵敏度低等缺点。荧光分光光度法由于具有操作简单、选择性高、灵敏度高及成本低等优点，广泛用于物质的分析检测。

碳量子点由于具有毒性低，水溶性好，光稳定性好等优良特性而被广泛应用于生物、分析化学检测等领域，它作为一种新型荧光碳纳米材料( 尺寸＜10 nm) 受到研究者的的青睐，与传统有机荧光染料和半导体量子点相比，具有荧光强度高、较低的生物毒性和良好的生物相容性等优点，在医药、生物、分析化学等领域具有广阔的应用前景和研究意义。

基于以上的研究状况，需要发展一种简单、快速、灵敏度高的方法来检测甲醛，本发明利用氨基化碳量子点，原料便宜，方法简单，灵敏度高，解决了现有检测甲醛的方法存在的缺点如干扰因素多、操作复杂及耗时耗力等问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是开发一种新的检测甲醛的方法，本发明利柠檬酸与尿素制备氨基功能化碳量子点，实现了简单、快速、灵敏的检测甲醛的方法。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于氨基功能化碳量子点检测甲醛的方法，包括以下步骤：(1)将2g柠檬酸与1g尿素在50mL去离子水中混合均匀，将反应体系置于160℃下进行水热反应；反应结束后，用0.22μm的微孔过滤膜过滤并用透析袋透析；冷冻干燥，得到基于柠檬酸与尿素制备的氨基化碳量子点粉末；

(2)称取一定量的碳量子点粉末，将其配制成一定浓度的碳量子点溶液储存，以备检测甲醛；

(3)配制1000μg/mL的甲醛标准溶液并用碘量法标定；

(4)将比色管编号，向每个比色管中添加a体积的氨基化碳量子点储存液，将不同体积的甲醛标准溶液分别加入前述不同编号的比色管中并定容，摇匀，放置几分钟后，用荧光光谱仪以激发波长为353 nm测定其荧光强度；

(5)建立甲醛浓度与其对应的荧光发射光谱在发射波长为442 nm处的荧光强度的标准曲线；

(6)按步骤(4)所述方法将a体积氨基功能化碳量子点储存液与b体积待测溶液混合后，测定其荧光强度；

(7)将步骤(5)测得的待测溶液所对应的荧光强度代入步骤(5)建立的标准曲线中，求解待测溶液中甲醛的浓度。