[0021] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
[0022] 本发明提供了一种具有过氧化物模拟酶性质的铁掺杂碳点的制备方法,所述制备方法包括:
[0023] (1)将柠檬酸溶液和硝酸铁溶液混合,得到混合溶液;
[0024] (2)将混合溶液进行水热反应,冷却、离心、透析后得到所述铁掺杂碳点。
[0025] 在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的铁掺杂碳点的产率、分散性和均匀形貌等性能,柠檬酸溶液由一水合柠檬酸和蒸馏水经超声混合得到;硝酸铁溶液由九水合硝酸铁和乙二胺混合得到。
[0026] 在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的铁掺杂碳点的产率、分散性和均匀形貌等性能,在混合溶液中,一水合柠檬酸和九水合硝酸铁的摩尔比为1.5:1.2。
[0027] 在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的铁掺杂碳点的产率、分散性和均匀形貌等性能,水热反应的条件包括:温度为140‑220℃,时间为4‑12h。
[0028] 在本发明的一种优选的实施方式中,为了进一步提高制得的铁掺杂碳点的产率、分散性和均匀形貌等性能,透析选用800‑1000Da透析袋进行。
[0029] 本发明还提供了一种具有过氧化物模拟酶性质的铁掺杂碳点,所述铁掺杂碳点由上述的制备方法制得。
[0030] 本发明还提供了上述的铁掺杂碳点在对苯二酚检测中的应用。
[0031] 以下通过具体实施例进行说明。
[0032] 实施例1
[0033] 将0.8g一水合柠檬酸溶解于30mL二次蒸馏水中,超声溶解,称取0.2g九水合硝酸铁于上述溶液中,加入50μL乙二胺,搅拌30分钟,混匀后,得到混合溶液,混合溶液中一水合柠檬酸浓度为0.14M,九水合硝酸铁浓度为0.03M;
[0034] 将混合溶液转移至50mL不锈钢聚四氟乙烯的高温反应釜中,于200℃水热反应10h,取出反应釜自然冷却至室温,之后,通过离心收集产物,用1000Da透析袋透析24h,置于冰箱内4℃贮存备用。
[0035] 实施例2
[0036] 将0.2g溶解于30mL二次蒸馏水中,超声溶解,称取0.2g九水合硝酸铁于上述溶液中,加入50μL乙二胺,搅拌30分钟,混匀后,得到混合溶液,混合溶液中一水合柠檬酸浓度为0.03M,九水合硝酸铁浓度为0.03M;将混合溶液转移至50mL不锈钢聚四氟乙烯的高温反应釜中,于200℃水热反应4h,取出反应釜自然冷却至室温,之后,通过离心收集产物,用
1000Da透析袋透析24h,置于冰箱内4℃贮存备用。
[0037] 实施例3
[0038] 将0.2g溶解于30mL二次蒸馏水中,超声溶解,称取0.2g九水合硝酸铁于上述溶液中,加入50μL乙二胺,搅拌30分钟,混匀后,得到混合溶液,混合溶液中一水合柠檬酸浓度为0.03M,九水合硝酸铁浓度为0.03M;将混合溶液转移至50ml不锈钢聚四氟乙烯的高温反应釜中,于200℃水热反应6h,取出反应釜自然冷却至室温,之后,通过离心收集产物,用
1000Da透析袋透析24h,置于冰箱内4℃贮存备用。
[0039] 实施例4
[0040] 将0.4g溶解于30mL二次蒸馏水中,超声溶解,称取0.2g九水合硝酸铁于上述溶液中,加入50μL乙二胺,搅拌30分钟,混匀后,得到混合溶液,混合溶液中一水合柠檬酸浓度为0.06M,九水合硝酸铁浓度为0.03M;将混合溶液转移至50ml不锈钢聚四氟乙烯的高温反应釜中,于200℃水热反应10h,取出反应釜自然冷却至室温,之后,通过离心收集产物,用
1000Da透析袋透析24h,置于冰箱内4℃贮存备用。
[0041] 实施例5
[0042] 将0.2g溶解于30mL二次蒸馏水中,超声溶解,称取0.2g九水合硝酸铁于上述溶液中,加入50μL乙二胺,搅拌30分钟,混匀后,得到混合溶液,混合溶液中一水合柠檬酸浓度为0.03M,九水合硝酸铁浓度为0.03M;将混合溶液转移至50ml不锈钢聚四氟乙烯的高温反应釜中,于180℃水热反应10h,取出反应釜自然冷却至室温,之后,通过离心收集产物,用
1000Da透析袋透析24h,置于冰箱内4℃贮存备用。
[0043] 测试例
[0044] 如实施例1制得的铁掺杂碳点,其TEM图如图1所示,从图中可以看出铁掺杂碳点尺寸大小分散较均匀,接近球形的颗粒物,平均尺寸大小为2.3nm,和碳纳米材料尺寸分布特点相一致;从铁掺杂碳点的荧光激发依赖图(图2)和铁掺杂碳点的吸收图谱(图3)可以看出所制备的铁掺杂碳点与之前报道的碳点特征相一致;从红外图谱(图4)和X射线衍射图(图5)可以看出铁掺杂碳点含有不饱和碳键,即碳主要为芳环sp2型的碳;从X射线光电子能谱分析(图6)可以看出产物中含有铁,证明是铁掺杂碳点。
[0045] 铁掺杂碳点模拟过氧化物模拟酶:
[0046] 取600μL H2O,800μL pH=4的HAc/NaAc缓冲溶液,200μL 5mM TMB,0.01mM‑0.5mM H2O2,反应10min,测氧化型TMB在652nm处的吸收光谱和碳点的荧光光谱;从图7a和图7b可以看出铁掺杂碳点具有过氧化物模拟酶性质,可以用紫外和荧光图谱同时监控催化过程。
[0047] 铁掺杂碳点检测对苯二酚:
[0048] 对苯二酚具有还原性,可以还原氧化型TMB,使其褪色,从而检测对苯二酚;取600μL H2O,800μL pH=4的HAc/NaAc缓冲溶液,200μL 5mM TMB,0.5mM H2O2,0.1mM‑0.5mM HQ,反应10min,测652nm处吸收光谱和以及碳点的荧光光谱;从图8a和图8b可以看出铁掺杂碳点可以通过紫外和荧光同时检测对苯二酚。
[0049] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0050] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0051] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。