基于碳量子點熒光淬滅檢測生蠔中銅離子的含量

基于碳量子點熒光淬滅檢測生蠔中銅離子的含量【摘要】目的：建立一種基于碳量子點熒光淬滅檢測銅離子的方法。方法：采用一鍋合成法合成醛基碳量子點，研究銅離子淬滅醛基碳量子點的淬滅效率，并分別對反應時間、溫度、pH值進行了優(yōu)化。結果：銅離子可以顯著淬滅醛基碳量子點熒光并在0-400μM呈現(xiàn)良好線性關系,最低檢測限達0.29μM,回收率為：88.9%-113.4%。結論：本法具有靈敏度高、選擇性強，應用于生蠔的銅離子濃度檢測取得了較好的結果?！娟P鍵詞】碳量子點;熒光淬滅;銅離子AcarbonquantumdotsbasedfluorescencequenchingmethodtodeterminethecontentofcopperioninFreshOyster【Abstract】Purpose:Establishmentofacarbonquantumdots(CQDs)basedfluorescencequenchingmethodtodetectcopperion.Method:Onepotsynthesismethodwasusedtosynthesizealdehydiccarbonquantumdotstoexplorethequenchingabilityofcopperiontothefluorescenceemittedbyaldehydiccarbonquantumdots.Andthereactiontime,temperatureandpHvalueonthequenchingprocesshavealsobeenoptimizedinthisstudy.Results:Copperiondemonstratedasignificantquenchingeffectwithagoodlinearrelationshipbetweenfluorescencequenchingefficiencyandtheconcentrationofthecopperionrangingfrom0-400μM.Thelowestdetectionlimitis0.29μM.Thequantitativerecoveryisbetween88.9%and113.4%Conclusion:Themethoddevelopedinthisstudyissensitiveandselectivetodetectthecopperion.Agoodresultwasobtainedwhenitwasusedtodeterminethecontentofthecopperionoffreshoyster.【Keywords】carbonquantumdots,fluorescencequenching,copperion目錄基于碳量子點熒光淬滅檢測生蠔中銅離子的含量 1誠信聲明 2基于碳量子點熒光淬滅檢測生蠔中銅離子的含量 31前言 51.1銅離子檢測的意義 51.2分析檢測銅離子的方法 51.2.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與電感耦合等離子體質譜法 51.2.2原子吸收光譜法 61.2.3熒光光譜法 61.3碳量子點的性質 61.3.1碳量子點簡介 61.3.2碳量子點的熒光特性 81.4碳量子點熒光探針 92實驗部分 102.1儀器與試劑 102.2實驗方法 112.2.1醛基碳量子點制備 112.2.2銅離子的檢測 123結果與討論 123.1碳量子點材料表征 123.2碳量子點熒光光譜 143.3碳量子點在不同濃度銅離子情況下的熒光光譜圖 143.4實驗條件優(yōu)化 153.5選擇性考察 193.6抗干擾性考察 193.7線性考察 203.8樣品測定及回收率 214結論 22參考文獻 23致謝 261前言1.1銅離子檢測的意義銅(Cu)是人類必須的微量元素之一，在許多生命活動過程中具有非常重要的作用，如血紅蛋白水平的調節(jié)、神經元功能、線粒體呼吸和細胞代謝等[1]，銅離子的缺乏會帶來一系列健康問題如腦細胞中的色素氧化酶減少、活力下降，進而導致記憶衰退、思維紊亂等。但是銅作為一種重金屬離子如果攝入過量也會對人體造成極大的危害，急性銅離子中毒會引起胃腸道中毒癥狀，慢性銅離子中毒會導致肝、腎和神經系統(tǒng)受損，溶血、血紅蛋白降低，血清乳酸脫氫酶升高以及腦組織病變[2]，因此，對食品中的銅離子含量進行監(jiān)測具有重要的現(xiàn)實意義，而要實現(xiàn)對食品銅離子含量的檢測最基本的要求是要有檢測銅離子含量的技術手段，尤其是快速、低成本的檢測食品中銅離子濃度對于食品監(jiān)督非常有價值。1.2分析檢測銅離子的方法目前銅離子檢測主要方法包括電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、電感耦合等離子體質譜法、原子吸收光譜法以及熒光光譜法等。1.2.1電感耦合等離子體發(fā)射光譜法與電感耦合等離子體質譜法電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）是以電感耦合等離子體炬（ＩＣＰ）為激發(fā)光源的光譜分析法，可同時測定包括銅在內的多種元素[3]。電感耦合等離子體質譜法（ＩＣＰ－ＭＳ）是以ＩＣＰ為電離源，電離產生的離子通過接口裝置進入質譜儀，再對元素進行測定，可對μｇ·Ｌ－１級或以下的元素含量進行測定，實現(xiàn)對包括銅在內的多種元素的同時測定。[3]MojtabaShamsipur等[4]采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法對預富集水樣中的銅離子進行定量，檢出限為0.078ng/mL。吳學倩等[5]采用微波消解提取啤酒用糖漿中的銅離子，隨后用電感等離子體質譜法對銅離子進行檢測，精密度可達0.40%-2.78%。此方法缺點是成本高，一般的實驗室難以采用。1.2.2原子吸收光譜法原子吸收光譜法（AAS）是利用原子的中外層電子不穩(wěn)定，可以吸收一定波長的光輻射，使電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)的現(xiàn)象而建立的一種元素分析方法[6]。GuoqiangXiang等人[7]采用火焰原子發(fā)射光譜法FAAS對大豆殼樣品中痕量的Cu2+進行測定。該方法對Cu2+的檢出限為0.8ngmL-1。于剛[8]等用石墨爐原子吸收光譜法測定解聚糖膜樣品中銅離子的含量，檢測限為0.096mg/g。此方法的缺點是操作繁瑣，前處理麻煩，導致應用受到了限制。1.2.3熒光光譜法熒光光譜法是指利用原子外層電子吸收光子后,由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),再回到較低能級或者基態(tài)時,會發(fā)射出一定波長熒光的現(xiàn)象而建立的一種分析方法[9]。王鵬[10]報道采用新型羅丹明B-色氨酸熒光探針對銅離子進行檢測，線性范圍為:0～1.2μM范圍呈現(xiàn)良好線性關系，最低檢測限為128nM。梁國熙等[11]利用合成的紅色熒光碳量子點對銅離子進行定量檢測，他們的研究證實該銅離子在濃度范圍0.01~150μM區(qū)間對該紅色碳量子點有明顯的熒光強度淬滅響應，檢測限為3.4nM。相較于前述兩種方法，熒光光譜法具有靈敏度高、選擇性強、樣品量少，操作方便且環(huán)保等優(yōu)點，正因為熒光光譜法有這些優(yōu)點，因此，本項目也將采用熒光光譜法進行檢測。本項目所使用的熒光光譜法是以碳量子點作為熒光探針來進行檢測的。1.3碳量子點的性質1.3.1碳量子點簡介量子點（QuantumDots,QDs）作為一種全新概念的納米級半導體發(fā)光粒子，最早是由俄羅斯固體物理學家AlexeyI.Ekimov發(fā)現(xiàn)的[12]，量子點材料三個維度尺寸均在納米數(shù)量級，由Ⅱ～Ⅳ族或Ⅲ～Ⅴ族元素組成，一般含有數(shù)百到數(shù)萬個原子組成的原子簇，粒徑約為１～１００ｎｍ，小于或接近激子玻爾半徑[113]，QDs根據(jù)其核心種類，可分為以下3種類型:基于鎘(Cd)的金屬QDs、無鎘的金屬QDs和無金屬的QDs[14-15]，傳統(tǒng)的以鎘為核心的QDs包括碲化鎘（CdTe）、硒化鎘(CdSe）、硫化鎘（CdS）等；無鎘金屬QDs主要有：硒化銀（Ag2Se）QDs、磷化銦(InP)QDs和氧化鋅（ZnO）QDs；無金屬QDs材料的發(fā)展。無鎘金屬QDs主要有：硒化銀（Ag2Se）QDs、磷化銦（InP）QDs和氧化鋅（ZnO）ＱDs,無金屬的QDs主要有：基于硅的QDs和基于碳的QDs[16]。金屬量子點由于存在制備條件比較苛刻、試劑成本高、毒性較大等缺點，使人們對無金屬QD的研究產生了濃厚的興趣，其中，碳量子點（CarbonQuantumDots,CQDs）由于其具有低毒、水溶性好、易于功能化和光穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，是碳納米家族中的一顆閃亮的明星。碳量子點的研究最早可追溯至2004年XuXY等[17]的研究工作，隨后，孫亞平等[18]在2006年也獲得了這種熒光碳納米顆粒，2007年，LiuH等[19]制備出具有不同發(fā)光特性的碳量子點。同年，又有文獻報道制備出發(fā)藍光的碳量子點（CarbonQuantumDots，CQDs）[20]。此后，多種碳量子點制備技術和方法如：電化學氧化石墨法，碳纖維法，石墨烯和碳黑制備法等被先后開發(fā)出來，現(xiàn)在，碳量子點一般泛指一類粒徑小于10nm，具有熒光性質，以碳為主體的、富含表面基團的碳納米顆粒。根據(jù)碳量子內核的不同可將碳量子點分為石墨烯量子點（graphenequantumdots,GQD）和無定形碳量子點（amorphousquantumdots,AQD）[21]。石墨烯量子點由小于十層石墨烯晶格組成，具有比石墨烯更大的比表面積更多的表面活性中心和更易接近的邊緣，由于量子限制和邊緣效應，GQD具有高速電子傳輸和優(yōu)異的導電性，因此在電化學方面的應用廣泛，一般是以石墨或石墨烯作為前驅體合成[22]。無定形碳量子點的核心是準球形碳納米顆粒，由不同比例的石墨和渦輪層狀碳組成，尺寸范圍在2～10nm之間。AQD通常具有非晶態(tài)結構，是由sp3與sp2雜化的混合結構形式構成，合成原料來源廣泛。作為一種新型的熒光材料，碳量子點具有毒性小、生物相容性好、具有寬而連續(xù)的激發(fā)光譜、發(fā)光波長可調、熒光性能穩(wěn)定，并且可以通過化學修飾的手段實現(xiàn)功能化等突出優(yōu)勢而備受關注，與有機染料相比，碳量子點的粒徑和分子量更小，因而被廣泛應用于像熒光光譜檢測，藥物遞送，細胞成像等諸多領域[23]，近年來，碳量子點熒光材料在這些領域的研究報道也日漸增多，為這些領域帶來了很多新的研究機遇和研究方向，促進了這些領域的發(fā)展。1.3.2碳量子點的熒光特性與傳統(tǒng)的發(fā)光納米粒子相比，碳量子點具有很多優(yōu)越的性能，碳量子點毒性低、生物相容性好同時具有寬而連續(xù)的激發(fā)光譜、發(fā)光波長可調、熒光性能穩(wěn)定，并且可以通過化學修飾的手段實現(xiàn)功能化等突出優(yōu)點，在結構上，碳量子點通常被認為是由碳核和表面有機基團構成，碳核一般由SP2雜化碳形成的無定形或晶體碳結構，又或者是兩者的混合結構。其表面含有許多含氧官能團（羥基、羧基等），因此，碳量子點一般具有很好的水溶性，碳量子點的結構特征決定了碳量子點具有優(yōu)異的光學特性，如光學吸收、光致發(fā)光、化學致發(fā)光和電化學致發(fā)光，這些光學性能使得碳量子點能廣泛應用于許多不同的領域。碳量子點比較明顯的一個光譜特征是在紫外光區(qū)有較強的吸收峰[24]，并且延伸到可見光區(qū)。其紫外吸收峰大多集中在260～320nm，通常表現(xiàn)出熒光最大發(fā)射波長、激發(fā)波長依賴性等光學特征。有些光譜中還出現(xiàn)了吸收肩，可能的原因是碳量子點結構中的C=C鍵的π→π*躍遷和C=O鍵的n→π*躍遷[24]。碳量子點另一個光譜特征是它具有光致發(fā)光的特性，一般而言，具有良好水溶性的碳量子點在光照下，其自身會發(fā)出明亮的熒光，而且，它的光學穩(wěn)定性很好[24]。傳統(tǒng)的量子點熒光特征是尺寸相關的光學吸收和熒光發(fā)射。目前，碳量子點光學性質中關于熒光產生機理仍不清晰存在一些爭議，近年來的一些研究表明碳量子點尺寸、結構和表面修飾等是影響碳量子點熒光特性的主要因素，而在一定尺寸和特定的合成條件下，影響碳量子點性能的關鍵因素是其表面基團，一般來說，量子點表面進行鈍化修飾可以增加碳量子點熒光量子產率。1.4碳量子點熒光探針近年來，碳量子點作為新型的熒光納米材料被認為是最有前途的熒光納米材料之一，已經被廣泛報道應用于金屬離子檢測，現(xiàn)有的基于熒光碳量子點熒光探針檢測金屬離子的方法大致可以分為兩類，一類是利用金屬離子對某些碳量子點熒光材料具有熒光增強的效果，并且這種效果是有一定的金屬離子濃度依賴性，例如：2017年，柴芳團隊[25]報道了一種生物相容性熒光氮摻雜碳量子點熒光探針用于檢測Hg2+離子，其對Hg2+離子的檢測具有良好的靈敏性和選擇性，檢測限為4.8nnmol/L。另一類方法是利用金屬離子可以濃度依賴性的淬滅某些碳量子點材料所激發(fā)的熒光。熒光淬滅通?？梢苑譃殪o態(tài)淬滅和動態(tài)淬滅，靜態(tài)淬滅過程中，碳量子點和目標分析物結合形成非熒光基態(tài)納米復合物[26-28］，被激發(fā)的納米復合物可以返回基態(tài)而無需發(fā)射光子，靜態(tài)淬滅機理可能與以下幾種條件相關：（１）碳量子點的壽命變化；（２）基態(tài)納米絡合物的形成；（３）溫度的升高降低了基態(tài)納米絡合物的穩(wěn)定性，從而減少了靜態(tài)淬火[29]。而動態(tài)淬滅可以解釋為激發(fā)態(tài)的碳量子點與分析物碰撞后回到基態(tài)，導致能量轉移。由于動態(tài)淬滅只發(fā)生在激發(fā)態(tài)，所以吸收光譜沒有變化。這個過程也會影響碳量子點的熒光壽命[30-32]。例如Omer等[33]采用水熱合成法制備了磷、氮摻雜的碳量子點熒光探針，并發(fā)現(xiàn)Fe3+可使熒光猝滅，線性濃度響應范圍為Fe3+在0.1～0.9M，檢測限為50nM。，這些探索研究表明基于碳量子點熒光探針檢測金屬離子具有潛在的可行性。然而，如何開發(fā)高選擇性、特異性、線性范圍寬且檢測速度快的基于碳量子點淬滅技術的金屬離子檢測方法仍需要更多的研究與探索。在本文所研究的Cu2+檢測領域也有相關的碳量子點熒光探針的研究報道，例如：Murugan等[34]報道了Cu2+對碳量子點的熒光淬滅率與Cu2+濃度在0～100μM范圍內呈線性相關，檢測限達10nm，同時，進一步的機理研究證明Cu2+對該碳量子點熒光材料的淬滅屬于靜態(tài)熒光淬滅，又如：鐘世龍等[35]報道了以N-氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷和無水檸檬酸為原料，合成了對Cu2+具有選擇性熒光響應的碳量子點熒光探針，然后基于此碳量子點熒光探針制備了吸附型納米熒光探針CD-MSN，Cu2+線性檢測范圍為在0～10.0μmol/L，檢測靈敏度為0.22μmol/L。盡管這些報道的方法在一定程度上實現(xiàn)了對Cu2+的檢測，但其也存在線性范圍較窄，選擇性較差及穩(wěn)定性不足等問題，迫切需要開發(fā)出新型的選擇性強的碳量子點熒光探針用于銅離子的分析檢測。2實驗部分2.1儀器與試劑主要儀器儀器名稱型號生產產家超聲波清洗器KQ-500M東莞市科橋超聲波設備有限公司電熱鼓風干燥箱GZX-9240MBE上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠冷凍干燥機LGJ-10C北京四環(huán)科學儀器廠有限公司熒光分光光度計LF-1804005賽默飛世爾科技公司pH計PB-10賽多利斯科學儀器（北京）有限公司磁力攪拌器ZD267北京京偉欣業(yè)電子天平JA2003上海舜宇恒平科學儀器有限公司手動移液器Toppette大龍興創(chuàng)實驗儀器（北京）有限公司臺式離心機LD4-2A北京金立離心機有限公司主要試劑試劑名稱純度生產產家戊二醛50%上海晶純生化科技股份有限公司無水乙醇分析純天津市大茂化學試劑廠聚乙烯亞胺99%上海易恩化學技術有限公司多巴胺98%上海麥克林生化科技股份有限公司乙酸99.8%上海玻爾化學試劑有限公司三水合乙酸鈉分析純江蘇強盛功能化學股份有限公司磷酸二氫鈉分析純上海麥克林生化科技股份有限公司磷酸氫二鈉分析純福晨（天津）化學試劑有限公司2.2實驗方法2.2.1醛基碳量子點制備（1）將4.5ml戊二醇與9ml無水乙醇于150℃水熱反應180分鐘得到醛基碳量子點（CHO-CQDs）。（2）量取200ml水隨后加入2mlCHO-CQDs攪拌溶解。另將含有12.5gPEI、0.125gDA的無水乙醇加入上述溶液中反應6小時得到醛基碳量子點組裝體。（3）將醛基碳量子點組裝體透析8小時，抽濾并旋蒸，隨后將溶液在-20度冷凍約8小時（4）冷凍好的溶液再用凍干機進行凍干（5）將凍干得到的固體加去離子水溶解得到醛基碳量子點組裝體溶液且濃度為10mg/ml。2.2.2銅離子的檢測以二水合氯化銅為原料配制1μM濃度的的銅離子溶液將800μl10mg/m的醛基碳量子點溶液加入比色管中，加入去離子水使總體積為4ml，分別用330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm的熒光掃描醛基碳量子點溶液找出發(fā)射波長和激發(fā)波長。分別加入800μl10mg/ml的醛基碳量子點溶液至19根比色管中，其中一根比色管中加入去離子水至總體積為4ml，其余18根比色管中分別加入一定量的1mM或10nM銅離子母液，隨后補加去離子水至總體積4ml，銅離子含量分別為1μM、120μM、160μM、200μM、250μM、300μM、350μM、400μM、450μM、500μM、600μM，檢測不同濃度銅離子對醛基碳量子點熒光強度的淬滅情況。3結果與討論3.1碳量子點材料表征透射電鏡是研究物質形貌與粒徑大小的重要技術，在本工作中，我們也對合成出的樣品進行了透射電鏡研究，結果如圖1所示，從電鏡結果看，我們得到的碳量子點大小均一，粒徑大約在5nm左右，具有良好的分散性，形狀近似為球形的納米顆粒。圖1碳量子點的TEM圖紅外分光光度計可對物質表面的官能團進行分析。其主要官能團-OH，-CHO及-C=CH的紅外吸收特征峰見圖2醛基=C-H振動峰醛基=C-H振動峰醛基C=O振動峰-OH振動峰圖2碳量子點的FTIR圖3.2碳量子點熒光光譜為了研究銅離子對醛基碳量子點熒光淬滅率線性關系，首先對醛基碳量子點的熒光特性進行了研究，熒光激發(fā)波長的選擇對于熒光檢測信號的靈敏度及信噪比比較重要，因此，我們首先選擇了在330-420nm范圍內的10個不同波長作為激發(fā)波長，對醛基碳量子點的熒光特性進行了發(fā)射波長掃描，從圖3結果可見當用370nm波長激發(fā)時，發(fā)射波形比較尖銳，最強熒光波長為500nm，雖然用380nm及390nm波長激發(fā)時，500nm處熒光強度比370nm時略強，但峰形沒有370nm時尖銳，所以，在本項工作中我們最終選擇了370nm波長作為激發(fā)波長，500nm波長作為發(fā)射波長。圖3碳量子點在不同激發(fā)波長下的熒光光譜圖3.3碳量子點在不同濃度銅離子情況下的熒光光譜圖分別加入800μl10mg/ml的醛基碳量子點溶液至19根比色管中，其中一根比色管中加入去離子水至總體積為4ml，其余18根比色管中分別加入一定量的1mM或10nM銅離子母液，隨后補加去離子水至總體積4ml，銅離子含量分別為1μM、120μM、160μM、200μM、250μM、300μM、350μM、400μM、450μM、500μM、600μM，結果見圖4。實驗表明隨著銅離子濃度的改變，熒光強度也隨之發(fā)生改變，并呈濃度依賴性變化。當銅離子濃度為600μM時，500nm處熒光信號非常弱，可以認為基本淬滅了醛基碳量子點熒光信號，因此，我們最終選擇了0-600μM為銅離子濃度范圍。圖4碳量子點在不同濃度銅離子情況下的熒光光譜圖3.4實驗條件優(yōu)化為了進一步研究銅離子對醛基碳量子點的淬滅是否受淬滅時間、溫度及pH值的影響，探究最佳的檢測條件，本研究中我們分別設計了不同的淬滅時間、溫度及pH值條件研究銅離子對醛基碳量子點的淬滅的影響。淬滅時間的研究分別選擇了0,1,5,10,20,30,45,60min來進行研究，從圖5A及5B所示實驗結果看，1min反應時間就已經大幅降低了500nm的熒光強度，5min時間就基本達到了最大熒光淬滅率，所以，本方法是一種快速檢測銅離子濃度的方法。這里我們選擇了5min作為實驗的反應時間。圖5A.反應時間對醛基碳量子點熒光淬滅的影響圖5B.反應時間對醛基碳量子點熒光淬滅的影響反應溫度的研究分別選擇了30℃、35℃、40℃、50℃來進行研究。圖6A及6B是溫度對銅離子熒光淬滅的影響數(shù)據(jù)，從數(shù)據(jù)結果看，在室溫（30℃）到50℃溫度范圍內，銅離子溫度對銅離子熒光淬滅基本沒有差別，說明醛基碳量子點檢測銅離子濃度的溫度范圍比較廣，檢測方法對溫度不敏感。最終我們選擇了30℃作為反應溫度。圖6A.反應溫度對銅離子淬滅醛基碳量子點熒光的影響圖6B.反應溫度對銅離子淬滅醛基碳量子點熒光的影響pH值的研究分別選擇了4、4.4、5、5.6、6、6.4、7、7.6和8來進行研究從pH值對檢測的影響看（圖7A及7B），銅離子對醛基碳量子點淬滅的影響在pH4.4-8的范圍內基本沒有太大差別，但當pH=4時，熒光強度的下降明顯比其他pH條件下降要更大，所以，用醛基碳量子點熒光淬滅法檢測銅離子濃度的方法可以適用于一個較大的pH范圍（pH4.4-8)。同時，相比較而言pH5.6在500nm處峰最強，因此，選擇了pH5.6作為我們后面檢測用的pH值。圖7ApH值對銅離子淬滅醛基碳量子點熒光的影響圖7BpH值對銅離子淬滅醛基碳量子點熒光的影響3.5選擇性考察取800μl醛基碳量子點溶液并加入1mMCu2+、K+、Ba2+、Zn2+、Cd2+、Ca2+、Na+、Pb2+、Ag+、Mg2+母液與去離子水配制成4ml溶液并且使得離子濃度為200μM，測得只有Cu2+有淬滅如圖8，故而該方法選擇性較好。圖8碳量子點熒光淬滅法的選擇性3.6抗干擾性考察取800μl醛基碳量子點溶液并分別加入Cu2與K+、Cu2+與Ba2+、Cu2+與Zn2+、Cu2+與Cd2+、Cu2+與Ca2+、Cu2+與Na+、Cu2+與Pb2+、Cu2+與Ag+、Cu2+與Mg2+配制成4ml溶液，如圖9測得結果結果能淬滅，證明醛基碳量子點熒光探針抗干擾性很好。圖9銅離子對醛基碳量子點熒光淬滅的抗干擾性3.7線性考察分別加入800μl2mg/ml的醛基碳量子點溶液至19根比色管中，其中一根比色管中加入pH為5.6的緩沖溶液至總體積為4ml，其余18根比色管中分別加入一定量的1mM或10nM銅離子母液，加入pH5.6的緩沖溶液至總體積4ml，銅離子含量分別為1μM、2μM、4μM、8μM、16μM、20μM、40μM、80μM、120μM、160μM、200μM、250μM、300μM、350μM、400μM、450μM、500μM、600μM，檢測結果如圖10，計算得到在0-400μM時存在線性關系為y=0.0371+0.0021x，其中y為熒光淬滅效率，x為Cu2+濃度，檢測限為0.29μM。圖10銅離子濃度與醛基碳量子點熒光淬滅率的線性關系3.8樣品測定及回收率將生蠔樣品放入冰箱冷藏8小時，之后將生蠔樣品取出放入凍干機凍干，將凍干樣品研磨成粉狀，稱取2.5克樣品，接著將樣品放入電爐170℃碳化至無煙，移入馬弗爐于510℃灰化6小時，放冷，用3%硝酸溶解過濾，用pH為5.6的緩沖溶液定容至25ml。加入800μl10mg/ml的醛基碳量子點溶液于試管，接著加入樣品溶液至總體積為4ml，再配制空白對照，在370nm激發(fā)波長條件下進行熒光掃描。根據(jù)上述線性關系得出銅離子濃度為295μM。隨后又進行了加標回收實驗，結果顯示回收率為88.9%～113.4%,表明本實驗開發(fā)的檢測方法可用于實際生蠔樣品的檢測。Table1.DeterminationresultsofCu2+offreshoyster加入量Added（μM)碳量子點熒光探針CQDsfluorescentprobe測得值Found(μM)回收率Recovery(%)相對標準偏差RSD(%,n=3)300280.293.41.2200177.888.95.6100113.4113.494結論綜上所述，本論文采用水熱法合成的碳量子點，研究發(fā)現(xiàn)該碳量子點以激發(fā)波長370nm、發(fā)射波長500nm產生的熒光能被銅離子淬滅，進一步優(yōu)化條件選擇pH值5.6時，可檢測銅離子的線性濃度范圍為0-400μM，檢測范圍能滿足國家規(guī)定的食品中銅離子的濃度范圍。同時該合成工藝綠色環(huán)保（回收率為88.9%～113.4%），靈敏度高（檢測限為0.29μM），檢測速度快，反應5分鐘即可達最大淬滅效率，為檢測生蠔中的重金屬殘留提供了一個快速、高靈敏的新方法。參考文獻[1]吳茂江，涂長信．微量元素與健康研究，2005，22(5):64-65．[2]楊雅茹,鐘瑤,李帥東,鄧夢玲,楊希妍,楊雅茂,姚怡萍.水產品中重金屬對人體的危害研究進展[J].農業(yè)技術與裝備,2020(10):55-56.[3]黃常青,鄧金花,秦惠,黃報亮.水中痕量鐵的測定方法的研究進展[J].理化檢驗(化學分冊),2018,54(11):1359-1364.[4]MojtabaShamsipur,OmidRezaHashemi,AfsanehSafavi.Flotation-separationandICP-AESdeterminationofultratraceamountsofcopper,cadmium,nickelandcobaltusing2-aminocyclopentene-1-dithiocarboxylicacid[J].AnalyticalSciences,2005,21:1063-1066.[5]吳學倩,賈建華,劉月琴.微波消解-電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）檢測啤酒用糖漿中的鐵、錳、銅離子[J].中外酒業(yè)·啤酒科技,2019(03):24-28.[6]張恒維.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定地質樣品中銀和銅的應用研究[D].中國地質大學(北京),2018.[7]GuoqiangXiang,YingmingZhang,XiumingJiang,etal.Determinationoftracecopperinfoodsamplesbyflameatomicabsorptionspectrometryaftersolidphaseextractiononmodifiedsoybeanhull[J].JournalofHazardousMaterials,2010,179:521-525.[8]于剛,秦朋,陳丕茂,秦傳新,楊賢慶.微波消解-石墨爐原子吸收光譜法測定殼聚糖膜中銅離子含量[J].食品科學,2015,36(02):201-203.[9]曹志俊，徐丹，邵鈺茹，陳豐同步熒光光譜法在分析化學中的應用研究綜述科學管理2020,12[10]王鵬新型羅丹明B-色氨酸熒光探針合成及用于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