[发明专利]一种基于GQDs光催化可视化检测Cu2+

说明书

本发明属于化学传感技术领域，具体涉及一种基于GQDs光催化可视化检测Cu²⁺的方法。本发明提供了一种基于GQDs光催化可视化检测Cu²⁺的方法，包括以下步骤：准备GQDs；准备样品溶液；配置不同Cu²⁺浓度的标准溶液；混合，构建传感体系；显色反应；比色法检测：用紫外分光光度计测定所述溶液D在650nm处的吸光度；制作标准曲线；以及通过所述标准曲线确定所述待测水样中Cu²⁺的浓度。本发明的基于GQDs光催化可视化检测Cu²⁺的方法，利用GQDs的光催化活性构建新型比色平台，可以实现对实际水环境中Cu²⁺的高灵敏和选择感测，实现检测仪器的低成本、快速与现场检测，该方法操作简单、经济环保、检测快速、选择性高且灵敏度强。

技术领域

本发明属于化学传感技术领域，具体涉及一种基于GQDs光催化可视化检测Cu²⁺的方法。

背景技术

铜(II)是必不可少的微量元素，在环境，生物和化学领域中起着重要作用。人体中铜的缺乏会导致血液和神经系统疾病，植物中的铜缺乏会影响光合作用、呼吸、繁殖、蛋白质形成、木质化、生长素调节、抗病性和某些其他植物功能。但是，高浓度的铜离子(Cu²⁺)会在生物体内引起毒性作用，并与许多疾病(如贫血癌症，心血管疾病，威尔逊氏病和其他神经退行性疾病) 相关。此外，Cu²⁺被广泛的运用到工业和农业中，所以它也是一种严重的环境污染物。有鉴于此，美国环境保护署(EPA)已将饮用水中的Cu²⁺限值设定为 20μM，正常组中血铜的平均浓度为15.7-23.6μM。由于过量或不足的Cu²⁺都会产生不利影响，因此建立一种快速灵敏的Cu²⁺定量方法非常重要。

现有测定Cu²⁺的方法主要是伏安法、原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、离子选择性膜电极法以及分光光度法等。然而，昂贵的专用设备，复杂的样品制备和费时的过程限制了它们的进一步应用。幸运的是，由于纳米材料的特殊物理和化学性质，基于纳米材料的光学测定法提供了一种检测 Cu²⁺的替代方法，而且引起了越来越多的关注。尤其是，作为光学测定法之一的比色测定法具有几个优点，包括低成本，高效率，便携性和现场检测的可行性等。借助不同的指示剂，出现了各式检测Cu²⁺的比色法，例如特定的化学探针，脱氧核酶，Au纳米颗粒或纳米棒，Ag纳米颗粒或纳米片，氧化锌纳米颗粒，共价三嗪骨架，金属有机框架等。然而，当前的比色测定受到以下因素的限制：耗时的过程，对带有假阳性信号环境的敏感性，要求引入氧化剂以及有毒试剂的存在等。因此，建立一种简单、低成本、快速且具有高特异性和灵敏度的铜离子检测新方法逐渐引起人们的关注并成为研究重点。

近年来，石墨烯量子点(GQDs)在化学，物理学，材料，生物学等领域引起了科学家的极大关注。GQDs不仅具有石墨烯优异的性能，如：大的比表面积、优异的机械性能、良好的生物兼容性等；还因量子限域效应和边界效应呈现出一系列新的化学和物理特性，如：稳定的光致发光，大的斯托克位移等特性。这些优越的光谱性质使GQDs作为生物成像荧光探针和生物传感器，被广泛应用于生化分析检测领域，发挥了巨大的应用潜力。但迄今为止，与GQDs的荧光特性相比，利用GQDs的光催化活性构建传感器的相关报道仍未见。

发明内容

为此，需要提供一种基于GQDs光催化可视化检测铜离子的新方法，以实现对实际水环境中铜离子的现场快速、简单、经济环保以及高灵敏的检测。

为实现上述目的，发明人提供了一种基于GQDs光催化可视化检测Cu²⁺的方法，包括以下步骤：

准备GQDs，所述GQDs具有光催化活性；

准备样品溶液；

配置不同Cu²⁺浓度的标准溶液；