一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法及其使用过程和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法及其使用过程和应用，该制备方法通过简单的将微波辅助法制备的绿色荧光量子点和水热法制备的红色荧光量子点进行光谱耦合，即可制备出在宽谱范围内光谱兼具极高平坦度的宽谱光源，宽谱范围覆盖450nm～800nm，同时在530nm～610nm范围内具有极高平坦度。通过将宽谱光源的光谱和被有色物吸收后的宽谱光源光谱做差分，实现对有色物吸收光谱的重建，利用重建后的有色物吸收光谱拟合出有色物吸收光谱强度与有色物浓度的函数关系，进而实现有色物的精密检测。该检测方法具有宽谱光源制备简单、检测灵敏度高、响应时间快、无损检测的特点，对在食品中检测有色物具有重要的指导意义。义。义。

【技术实现步骤摘要】
一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法及其使用过程和应用


[0001]本专利技术涉及一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法及其使用过程和应用。

技术介绍

[0002]近年来，随着国家经济的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，食品视觉质量日渐成为食品制造商、消费者和零售商三方日益看重和必不可少的方面之一。食物的色泽能够促进人的食欲，从而增加人体内消化液的分泌，有利于食物的消化和吸收，因此，色泽是食物的重要感官指标。为了满足消费者对于食物色泽的需求和期望，人工合成的有色物已经广泛应用于糖果、饮料等需要用食物色泽吸引顾客的商品中，以增加它们的外观，并对食物存储和加工过程中造成的色泽衰退进行一定的弥补。但是随着社会的发展和人们生活水平的不断提高，越来越多的人对于在食物中添加有色物会不会对人体健康造成危害提出了疑问。合成有色物的原材料大多为化工产品，主要是通过化学合成的手段制得相关有色物。大多数人工合成的有色物都含有偶氮基团，偶氮化合物类有色物的致癌作用明显，偶氮化合物会在人体内分解为两种芳香胺化学物，芳香胺在人体内经过代谢活动后与靶细胞作用可能会引起癌变。此外，有相关研究表明，食品中的人工合成有色物会引发儿童行为障碍，甚至影响儿童智力发育。因此，探究一种方便快捷且灵敏度高的有色物检测方法刻不容缓。
[0003]量子点作为一种新型零维材料，具有优良的光学稳定性、低毒性、良好的生物相容性等特性，被广泛应用于光催化、生物成像、生物传感和光电器件等领域。此外，量子点大多具有极宽的半峰全宽且具有波长连续可调的特性，因而被认为是构造宽谱光源的一种有效方式。基于此，本专利技术通过对相关量子点进行光谱耦合构造了一种宽谱光源。该宽谱光源在450nm～800nm范围内具有超宽带工作带宽，在530nm～610nm范围内光谱极为平坦，近乎平行于横坐标，当待测有色物吸收波长位于平坦光谱范围内时，宽谱光源通过待测有色物后，待测有色物会吸收其吸收波长中心范围内的光谱，宽谱光源该部分光谱便会产生凹陷，将宽谱光源初始光谱和被待测有色物吸收后的衰减光谱做差分，便能实现待测有色物吸收光谱的重建，从而达到相关待测有色物的精密检测。

技术实现思路

[0004]传统的有色物检测方法如高效液相色谱法、薄层色谱法、示波极谱法均存在检测时间长、检测过程复杂、有损检测等缺点，基于此，本专利技术的目的在于提供一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法及其使用过程和应用。该检测方法通过将相关量子点进行光谱耦合得到能够覆盖530nm～610nm的平坦光谱，宽谱范围覆盖450nm～800nm。大多数有色物的吸收峰均位于该平坦光谱范围内，将待测有色物置于宽谱光源和信号处理装置之间，当宽谱光源通过待测有色物后，待测有色物会吸收掉其吸收峰位置的部分光谱，在信号处理装置上会得到平坦光谱被待测有色物吸收部分光谱后的衰减光谱，将未放置待测有色物的宽
谱光源初始光谱和被待测有色物吸收部分光谱的宽谱光源衰减光谱做差分，可以得到多份不同已知浓度的有色物标准液的稀释液的重建吸收光谱强度，通过测量多份不同已知浓度的有色物的重建吸收光谱强度，便可以得到以有色物重建吸收光谱强度为纵坐标，以有色物浓度为横坐标的函数关系。通过将需要待测的食品中未知浓度的有色物样品置于宽谱光源和信号处理装置之间，通过上述方法得到其重建吸收光谱强度，带入已知的函数表达式，便可以得到待测的食品中未知浓度有色物样品的浓度，实现有色物的精密检测。
[0005]该检测方法的宽谱光源制备简单，只需将绿色荧光量子点和红色荧光量子点简单的进行光谱耦合，便可得到覆盖530nm～610nm的平坦光谱。该检测方法相比传统检测方法具有检测灵敏度高、响应时间快等优点，因待测有色物无需和宽谱光源进行接触，因此不涉及化学反应，检测流程极为方便，并且因为有色物和宽谱光源无需接触，可以实现对有色物的无损检测，在不损伤有色物的前提下实现对有色物的精密检测。同时该检测过程条件较为温和，无需对温度和湿度等条件进行控制，并且检测过程不涉及化学反应，待测物不会对宽谱光源产生污染，可重复利用性高，因此该检测方法具有较高的适用性，可广泛应用于吸收波长位于530nm～610nm有色物的精密检测。此外，该宽谱光源可通过更换耦合的量子点实现其他波长范围的平坦光谱，进一步实现其他吸收峰平坦光谱范围内的待测物吸收光谱重建，实现利用宽谱光源的普适性检测，为相关污染物的定量检测方法提供了一种新的方法。
[0006]为了实现上述目的，本申请提出一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0007]S1：提供绿色荧光量子点；
[0008]S2：提供红色荧光量子点；
[0009]S3：将所述绿色荧光量子点和所述红色荧光量子点进行光谱耦合，调控激发光和pH得到宽谱光源。
[0010]在其中一个实施例中，所述步骤S1包括：
[0011]S101：将柠檬酸和尿素溶解于水中，得到绿色荧光量子点第一混合液，所述柠檬酸和所述尿素的物质的量之比为1：1～1：10；
[0012]S102：向所述绿色荧光量子点第一混合液中加入NaOH，使其在混合物中的浓度为0mg/mL～50mg/mL，得到绿色荧光量子点第二混合液；
[0013]S103：将所述绿色荧光量子点第二混合液转移至烧杯中，微波加热1～10min，所用功率为500W～750W，得到粗制绿色荧光量子点粉末；
[0014]S104：将所述粗制绿色荧光量子点粉末用乙醇进行离心，最后干燥过夜，获得纯化的绿色荧光量子点粉末。
[0015]在其中一个实施例中，所述步骤S2包括：
[0016]S201：将柠檬酸和中性红溶解于水中，得到红色荧光量子点混合液，所述柠檬酸和所述中性红的物质的量之比为100：1～1000：1；
[0017]S202：将所述红色荧光量子点混合液转移至反应釜中，在160℃～200℃下加热4h～12h，得到粗制红色荧光量子点溶液；
[0018]S203：将所述粗制红色荧光量子点溶液用微孔膜过滤，最终干燥得到红色荧光量子点粉末。
[0019]在其中一个实施例中，所述步骤S3包括：
[0020]S301：配置不同浓度的所述红色荧光量子点；
[0021]S302：记录所述红色荧光量子点荧光强度最强时所对应的浓度；
[0022]S303：固定所述红色荧光量子点浓度为荧光强度最强时的浓度，调控所述绿色荧光量子点的浓度、激发光和pH得到所述宽谱光源。
[0023]在其中一个实施例中，所述宽谱光源中所述绿色荧光量子点的浓度范围为0.1mg/mL～2mg/mL，所述红色荧光量子点的浓度范围为1mg/mL～10mg/mL，所述宽谱光源的所述pH范围为3.0～9.0，所述激发光的调节范围为450nm～480nm。
[0024]一种用于有色物检测的宽谱光源的使用过程，其特征在于，包括以下步骤：
[0025]S4：提供有色物标准液，配制多份不同已知浓度的有色物标准液的稀释液；
[0026]S5：结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：提供绿色荧光量子点；S2：提供红色荧光量子点；S3：将所述绿色荧光量子点和所述红色荧光量子点进行光谱耦合，调控激发光和pH得到宽谱光源。2.根据权利要求1所述的一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：S101：将柠檬酸和尿素溶解于水中，得到绿色荧光量子点第一混合液，所述柠檬酸和所述尿素的物质的量之比为1：1～1：10；S102：向所述绿色荧光量子点第一混合液中加入NaOH，使其在混合物中的浓度为0mg/mL～50mg/mL，得到绿色荧光量子点第二混合液；S103：将所述绿色荧光量子点第二混合液转移至烧杯中，微波加热1～10min，所用功率为500W～750W，得到粗制绿色荧光量子点粉末；S104：将所述粗制绿色荧光量子点粉末用乙醇进行离心，最后干燥过夜，获得纯化的绿色荧光量子点粉末。3.根据权利要求1所述的一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：S201：将柠檬酸和中性红溶解于水中，得到红色荧光量子点混合液，所述柠檬酸和所述中性红的物质的量之比为100：1～1000：1；S202：将所述红色荧光量子点混合液转移至反应釜中，在160℃～200℃下加热4h～12h，得到粗制红色荧光量子点溶液；S203：将所述粗制红色荧光量子点溶液用微孔膜过滤，最终干燥得到红色荧光量子点粉末。4.根据权利要求1所述的一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，所述步骤S3包括：S301：配置不同浓度的所述红色荧光量子点；S302：记录所述红色荧光量子点荧光强度最强时所对应的浓度；S303：固定所述红色荧光量子点浓度为荧光强度最强时的浓度，调控所述绿色荧光量子点的浓度、激发光和pH得到所述宽谱光源。5.根据权利要求4所述的一种用于有色物检测的宽谱光源制备方法，其特征在于，所述宽谱光源中所述绿色荧光量子点的浓度范围为0.1mg/mL～2mg/mL，所述红...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉菲，温乐，安佳，张国秀，韩亚琴，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：