一步合成氮掺杂的碳量子点并用于对Fe 3+ 的检测

发布时间：2021-10-27 06:14

　　碳量子点的发光性质,取决于其尺寸的大小和其表面官能团的性质。本文以柠檬酸和异烟肼为原料,采用水热法一步合成了强蓝色荧光的氮掺杂的碳量子点（N-CQDs）。通过荧光猝灭法检测了多种金属离子对N-CQDs的荧光淬灭效应,结果表明,Fe³⁺可有效淬灭荧光,Fe³⁺浓度在0～400μmol·L^-1范围内,与N-CQDs的荧光淬灭程度呈良好的线性关系,检出限为9.25×10^-6 mol·L^-1。制备的N-CQDs对Fe³⁺具有高选择性、高灵敏性及较好的抗干扰能力,能作为Fe³⁺检测的传感器。 

【文章来源】：化工技术与开发. 2020,49(11)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

氮掺杂碳量子点的合成示意图

图2为N-CQDs的傅立叶红外光谱图。3000cm-1～3438cm-1为O-H和N-H的伸缩振动峰，1711cm-1、1666cm-1、1577cm-1为对应的芳香族化合物中C=C的伸缩振动峰和C=O的伸缩振动峰，1411cm-1、1335cm-1、1271cm-1对应C-N的伸缩振动峰。以上结果表明，N-CQDs表面含有大量的羟基、羧基和氨基等基团，从而保证了碳量子点良好的水溶性。2.2 氮掺杂碳量子点的荧光性能

图3为N-CQDs在不同激发波长下的荧光光谱图。从图中可以看出，当波长从345 nm增加到365nm时，碳量子点的荧光强度不断增强，当激发波长从365 nm继续增大到385 nm时，荧光强度反而下降，由此可以得出碳量子点的最佳激发波长为365nm。从图中可以看出，当波长从345 nm增加到385nm时，N-CQDs的荧光强度不断增强，并伴随着红移，这可能是N-CQDs的尺寸效应造成的。量子点的尺寸越小，其有效能级的禁带宽度越大，激发所需的能量就越大，因此发射出的光的波长越短，反之则发射光波长越长[18]。从图中可以看出，激发波长为365～385 nm时，发射波长的红移范围不大，此结果可以从侧面验证所制备的碳量子点的尺寸分布较为均一。N-CQDs在紫外灯照射下发出强烈的蓝光(图3插图)。N-CQDs具有很强的光稳定性，我们将制得的N-CQDs溶液放入冰箱上层保存后，再进行荧光强度的测试，结果表明，在冰箱上层放了14d之后，N-CQDs的荧光强度未发生明显改变，稳定性较好（图4）。图4 氮掺杂碳量子点的稳定性

【参考文献】：
期刊论文
[1]一步合成硫、氮共掺杂的碳量子点及其在Fe3+检测中的应用[J]. 张文宇,常青,周雨锋,魏志佳,李凯凯,胡胜亮.  发光学报. 2016(04)



本文编号：3461038