内源性衍生物对碳点化学传感性能的影响

• Published in: 分析化学 Vol. 53; no. 1; pp. 94 - 103
• Main Authors: 覃迎喜, 王昱, 杨莉花, 刘紫薇, 覃爱苗, 冯亮
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院大连化学物理研究所,分离分析化学中国科学院重点实验室,大连 116023%中国科学院大连化学物理研究所,分离分析化学中国科学院重点实验室,大连 116023%桂林理工大学材料科学与工程学院,桂林 541004 2025; 桂林理工大学材料科学与工程学院,桂林 541004
• Subjects: Fe3+sensing mechanism; 内源性衍生物; 金属离子检测; Endogenous derivatives; Chemical sensing; 碳点; 化学传感; Carbon dots; Fe3+传感机理; Detection of metal ion
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.241049

以间苯二胺和1,2,3-丙烷三甲酸为原料,采用气流辅助的熔融态聚合法和一步水热法分别合成了蓝色荧光碳点(TMCDs)和青绿色荧光碳点(TMCDs-H2O).气流吹扫能够有效地抑制副反应,减少产物碳点(CDs)中的衍生结构.通过液体核磁共振、质谱和透射电镜等表征技术对这两种材料的结构与形貌进行了表征.与TMCDs-H2O的平均粒径((3.12±0.63)nm)相比,TMCDs的平均粒径更小((1.85±0.02)nm).采用核磁共振与质谱分析两种CDs的化学结构,发现二者虽然主体结构相似,但是TMCDs的结构更简单,聚合度相对较高.这些结果表明,在TMCDs-H2O的颗粒中可能通过超分子相互作用引入了大量的小分子衍生物,因此表现出低聚合度、多亚结构和大粒径的特点.将两种CDs用于金属离子的化学传感时,线性范围为1×10-5～5×10-4 mol/L,TMCDs和TMCDs-H2O对Fe3+的检出限分别为3.3×10-6 mol/L和3.8×10-6 mol/L.对自来水实际样品进行加标回收实验,结果表明,两种CDs的回收率相差不大,并且均与ICP-OES的回收率相近,但TMCDs的相对标准偏差较大.本研究结果表明,CDs中的内源性衍生结构可以提高其对金属离子的传感检测性能.