[发明专利]一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点、试纸条及应用

说明书

本发明提供了一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点、试纸条及应用，通过连二亚硫酸钠对红光碳点的还原，得到荧光猝灭碳点。暴露在空气或者氧气环境下，荧光猝灭碳点的荧光可恢复到原来强度，该过程可重复循环。这种检测氧气的方法操作简单，原料易得，绿色环保，快速灵敏，是碳点领域检测氧气的首次应用。

技术领域

本发明涉及纳米材料应用领域，具体涉及一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点、试纸条及应用。

背景技术

氧气是地球上最重要的化学物之一，动植物呼吸、燃烧以及各种氧化过程都需要氧气的参与。分子氧的测定对环境化学、生物医学和工业具有重要意义。在某些情况下，氧气的存在会导致负面的影响，在不借助精密仪器的情况下对氧气进行可视化检测是人们梦寐以求的。

碳点（CDs）作为一种新型的光致发光纳米材料，在近些年得到了极大的关注。碳点以其原料简单、环境友好、光稳定性强、生物相容性号、毒性低等优势在荧光传感、生物成像、药物传输、光电化学等方面都具有广泛的应用和巨大的发展潜力。

与气相色谱法、奥氏分析仪法、电化学传感法等检测氧气的方法相比，基于荧光恢复的碳点纳米材料具有价格低廉、操作简单、现象明显等优点。目前，利用碳点检测氧气还没有被报道过，基于碳点的这些优良性质，在细胞内氧气传感、体内血栓治疗等方面也具有巨大的应用潜力。

发明内容

本发明提出了一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点、试纸条及应用，该方法操作简单、快速灵敏、原料易得、绿色环保。本发明还应用在试纸和包装袋内，使氧气的检测更加方便、快捷、直观。

实现本发明的技术方案是：

一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点，制备步骤如下：

（1）将固体碳点p-CDs溶于有机溶剂中能够，超声溶解得到溶液A；

（2）将步骤（1）得到的溶液A溶于PBS缓冲溶液中，得到溶液B；

（3）室温下，将步骤（2）得到的溶液B置于真空比色皿内，通氮气除去皿内及溶液B里原有的氧气，营造无氧环境；

（4）向步骤（3）溶液B中用微量注射器注入步骤（2）中的真空比色皿中，溶液B在Na₂S₂O₄的作用下红色荧光猝灭，得到荧光猝灭碳点溶液，无氧环境下会维持荧光猝灭的状态。

固体碳点p-CDs按照文献Red, Green, and Blue Luminescence by CarbonDots:Full-Color Emission Tuning and MulticolorCellular Imaging记载的方法制备，具体步骤如下：0.2g对苯二胺溶于20mL乙醇中，水热法180℃反应12h。通过硅胶柱层析法进行纯化，最后旋蒸得到p-CDs固体。

所述步骤（1）中有机溶剂为乙醇，乙二醇，甲醇，乙腈，乙酸乙酯，二甲基亚砜或N，N-二甲基苯胺；溶液A的浓度为1-2.5 mg/mL。

所述步骤（2）中PBS缓冲溶液的pH为7.4，溶液B的浓度为1.0-50.0 μg/mL。

所述步骤（4）中Na₂S₂O₄溶液的浓度为10-50mmol/L。

一种用于循环检测氧气的荧光猝灭碳点试纸条，制备步骤如下：

（a）按照步骤（1）和（2）配制溶液A、溶液B及Na₂S₂O₄溶液；

（b）将试纸浸入溶液B中，然后完全干燥，得到试纸C；