【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种以开启型碳点荧光探针检测环境水体中cd2+的方法，属于分析检测领域。
技术介绍
1、重金属在工业和农业中有着广泛的应用，然而，严重威胁人类健康与生态系统的重金属离子污染也随之而来。在各种重金属离子中，镉是毒性最强、危害最大的重金属之一，广泛应用于镍镉电池、塑料着色和香烟中。镉向植物的转移程度最高，会破坏植物的细胞膜、生物分子和细胞器，并对植物的新陈代谢产生不利影响。与许多其他重金属不同，镉不参与生物过程。因此，即使其浓度非常低，也会通过生物蓄积对生物体产生不利影响。较高剂量的镉可能会导致人类肾损伤、肺癌和前列腺癌。因此，建立一些经济、便捷、灵敏检测cd2+的方法具有重要意义。
2、近年来，碳量子点因其良好的生物相容性、荧光稳定性、低毒性、原料易获得等诸多优点在各个领域被广泛使用。现有技术已有研究者尝试使用碳点荧光探针对cd2+进行特异性检测，但成功建立的策略较少，且其中大多数方法都是间接检测或将碳点制备成了“开-关”型荧光探针(如参考文献[3]-[6])。而应用碳点荧光猝灭现象进行分析的探针抗干扰性较差，会影响检测的准确性。
技术实现思路
1、现有技术中使用碳点荧光探针对cd2+进行检测的方法较少，且多数都为“开-关”型荧光探针，应用荧光猝灭程度检测cd2+，易受到其他重金属离子的干扰，特异性一般。利用荧光增强型碳点荧光探针检测环境水体中cd2+的研究有待进一步开发。
2、针对现有技术存在的缺陷与不足，本专利技术提供了一种以开启型碳点荧光探
3、本专利技术的第一个目的是提供一种以开启型碳点荧光探针检测环境水体中cd2+的方法，包括如下步骤：
4、(1)将柠檬酸铵和谷氨酸加入到水中混合均匀，进行水热反应；反应结束后，离心、取上清液，然后过滤、透析、稀释，得到碳点溶液；
5、(2)分别配制一系列的cd2+浓度的标准水样，然后分别取各个浓度的标准水样与步骤(1)制得的碳点溶液混合，形成一系列的cd2+检测体系，进行光谱检测；采集得到cd2+检测体系的荧光强度峰值f，将cd2+浓度为0的标准样品的荧光强度峰值记为f0，计算不同cd2+浓度的荧光增强程度c＝f/f0-1；将增强程度c与cd2+浓度进行线性关联，构建定量关系模型；
6、(3)将待测环境水样与步骤(1)制得的碳点溶液混合，测定混合后溶液的荧光光谱，获得相应的荧光增强程度；再根据步骤(2)的定量关系模型计算环境水样中cd2+的含量。
7、在一种实施方式中，所述步骤(1)中水热反应的温度为160～200℃，时间为6～10h。
8、在一种实施方式中，所述步骤(1)中柠檬酸铵和谷氨酸的质量比为1:1。
9、在一种实施方式中，所述步骤(1)中离心的条件为：10000～15000r/min，时间为10～15h。
10、在一种实施方式中，所述步骤(1)中过滤采用的是0.22μmol/l的过滤膜。
11、在一种实施方式中，所述步骤(1)中透析采用的透析膜的规格为1000mw，透析时间为24h。
12、在一种实施方式中，所述步骤(1)中稀释是指用水稀释25倍。
13、在一种实施方式中，所述步骤(2)具体包括如下步骤：
14、分别配制一系列的cd2+浓度的标准水样，然后分别取各个浓度的标准水样与上述制备的碳点溶液混合，形成一系列的cd2+检测体系，进行光谱检测；测定cd2+检测体系时，采用的激发波长为320±5nm；
15、在436±5nm处，分别采集cd2+检测体系的荧光强度峰值f，将cd2+浓度为0的标准样品的荧光强度峰值记为f0，计算不同cd2+浓度的荧光增强程度c＝f/f0-1；以增强程度c为纵坐标，cd2+浓度为横坐标，构建定量关系模型。
16、在一种实施方式中，步骤(2)和(3)中，碳点溶液与标准水样或待测环境水样的体积比为1：1。
17、在一种实施方式中，步骤(2)所述环境水样为自来水或湖水。
18、在一种实施方式中，步骤(2)配置的一系列的cd2+浓度的标准水样中cd2+的浓度为0-25μmol/l。
19、本专利技术的有益效果：
20、(1)本专利技术首次使用柠檬酸铵和谷氨酸为原料，合成的碳点具有丰富的c-n键及氨基、羧基和羟基官能团，能够与cd2+进行螯合形成络合物，使得cds在320nm激发、436nm发射处的荧光强度发生显著变化，为实现cd2+的检测提供了良好的基础。
21、(2)本专利技术中使用的cds浓度经过优化，在过滤后的实际水样中直接添加具有较好的效果，从而增加了检测的灵敏度。且检测操作简单，检测时只需将几种溶液混合静置后测量荧光发射光谱即可。
22、(3)本专利技术基于开启型碳点荧光探针建立的检测环境水体中cd2+的方法；该方法具有简便性、高灵敏性与高选择性；其中，cd2+的线性范围为0-25μmol/l，检测限低至13nm；并且该方法的回收率为96.5％-103.6％，具有较好的检测准确性；在监测环境水体中cd2+的含量超标问题具有重要意义。
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1.一种以开启型碳点荧光探针检测环境水体中Cd2+的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中水热反应的温度为160～200℃，时间为6～10小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中柠檬酸铵和谷氨酸的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中离心条件为：10000～15000r/min，时间为10～15分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中过滤采用0.22μmol/L的过滤膜。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中透析采用的透析膜的规格为1000mw，透析时间为24h。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中稀释是指用水稀释25倍。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括如下步骤：
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)或(3)中，碳点溶液与标准水样或待测环境水样的体积
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)配置的一系列的Cd2+浓度的标准水样中Cd2+的浓度为0-25μmol/L。
...【技术特征摘要】
1.一种以开启型碳点荧光探针检测环境水体中cd2+的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中水热反应的温度为160～200℃，时间为6～10小时。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中柠檬酸铵和谷氨酸的质量比为1:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中离心条件为：10000～15000r/min，时间为10～15分钟。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中过滤采用0.22μmol/l的过滤膜。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国庆，周妍，吴亚敏，辜姣，马超群，李磊，朱纯，高辉，吴慧，杨太群，熊怡，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：
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