[发明专利]一种利用碳量子点检测过氧化氢的方法

说明书

本发明公开了一种利用碳量子点检测过氧化氢的方法，包括以下步骤：首先将由柠檬酸和抗坏血酸组成的碳源与由邻苯二胺和间苯二胺组成的碱源混合加入到溶剂中得到混合溶液，然后将所述混合溶液进行微波加热预设时间后制得碳量子点；将不同浓度过氧化氢加入到碳量子点溶液中，过氧化氢会影响碳量子点的荧光发光强度，从而根据荧光曲线标定出过氧化氢的浓度；本发明提出的过氧化氢检测方法解决了现有的过氧化氢检测过程中存在的检测成本高，时间长和灵敏度低等技术问题。

技术领域

本发明涉及过氧化氢浓度的检测领域，尤其涉及一种利用碳量子点对过氧化氢的快速准确和高效的检测方法。

背景技术

过氧化氢广泛应用于工业、食品、医疗等领域。因为具有强氧化性，常被用于氧化漂白和杀菌消毒，但是日常地在上述领域，过氧化氢经常被过量地使用，这种使用会在使用环境中残留，残留的过氧化氢与人体或者其他生物体不可避免地接触后，会导致加速细胞老化并且危害人体健康的结果。

传统的过氧化氢的检测方法有层析法、滴定法、比色法、荧光法、电化学法等，这些方法有的操作简单成本低，但是相应的检出限较高不适用于低浓度过氧化氢的检测，有的虽然可以精确检测，但是方法复杂，不利于携带，不利于便携式地进行携带。而荧光法具有操作方法简单、操作方便、无需大型检测仪器、检测响应时间短、灵敏度高等优点。然而现有技术中荧光法在目前的报道中，人们已经采用了各式各样的荧光探针来进行对过氧化氢的检测，包括金属有机骨架(mental organic frameworks，MOFs)，量子点(简称CDs，)，银纳米粒子，有机比色计，稀土荧光材料薄膜都被用于过氧化氢的检测。

碳量子点属于一种较为高效的荧光探针，碳量子点是一类新型的发光纳米碳材料，其尺寸一般小于10nm。与传统的半导体量子点相比，碳纳米点具有光学性能优异、容易制备合成、水溶性良好、低毒、环保等优点，引起了人们极大的研究兴趣。这些优点使得CDs在生物成像、医学诊断、光电和传感器等领域有着广泛的应用。在传感器或探针方面，CDs可广泛用于检测各种无机和有机物种，如金属离子(例如Hg²⁺，Fe³⁺，Cu²⁺，Be²⁺，Ag⁺，K⁺，Zn²⁺，Al³⁺等)、次氯酸、葡萄糖、多巴胺、尿酸、ssDNA、三聚氰胺等。

例如中国已经公开的专利CN109607512 A公开了：以铝源、镁源、磷酸及有机模板剂为原料，利用水热合成制备分子筛晶体产物，经过热解、层析等操作提纯以得到水溶性的碳点产物；所制备的碳点呈现激发不依赖的蓝色荧光(发射峰位约为420nm)，且能够对过氧化氢实现高灵敏度响应，其猝灭常数和检测限分别为7.3×10³M^-1和3.16μM。然而这种检测手段中显然具有制备碳量子点的手段较为繁琐的特点，该特点可能制约其对于便携式的过氧化氢的测定，可能存在推广的局限性。

又如中国专利CN 109342341 A公开了一种利用碳量子点可视化检测过氧化氢浓度的方法，其采用利用混合溶液中过氧化氢的浓度与混合溶液的吸光度之间呈线性关系，从而检测过氧化氢的浓度；所述混合溶液含有TMB、碳量子点、磷酸柠檬酸缓冲液和磷酸盐缓冲液。本发明将碳量子点用于可视化检测过氧化氢的浓度，检测过程简单方便，灵敏度高、检测限低，可实现实际样品中过氧化氢的快速可视化检测。然而上述方法采用天然的猪血进行准备水溶性碳量子点溶液，可能会出现猪血之间的差异性从而导致检测的准确性和灵敏度的波动。

又如中国专利CN111504956A公开了一种碳量子点荧光探针的制备及其在选择性检测活性氧中的应用，具体地公开了源包括葡萄糖、柠檬酸、乙二醇、尿素、抗坏血酸、离子液体等；其主要目的在于证明采用该种方法合成的碳量子点具有良好的生物相容性，没有对过氧化氢的检测做出高效准确的探讨。