氮硫掺杂碳点的制备及检测铜离子

以柠檬酸为碳源,通过水热合成制备N、S掺杂的蓝色荧光碳点(NS-CDs),用于实际样品中铜离子检测.采用高分辨率透射电子显微镜、X射线衍射光谱、红外吸收光谱、X射线光电子能谱、荧光光谱对其结构、组成和光学性质进行表征.结果表明,NS-CDs分散性好,尺寸分布在0.6～2.2 nm之间,具有无定形碳的结构;碳点表面含有羟基、羧基、酰胺等官能团,C、N、O和S元素质量分数别为54.01％、24.49％、19.39％及2.11％;该碳点具有良好的耐盐性、pH稳定性、光稳定性,其荧光量子产率为25％.基于Cu2+离子与碳点表面多个官能团发生相互作用形成聚集的网络结构,导致荧光猝灭的现象,建立了检测Cu2+的荧光分析新方法,本方法对Cu2+离子具有良好的选择性和较高的灵敏度,在0.2～10、10～50和50～100 11mol/L范围均有良好的线性响应,检出限为41 nmo1/L(S/N=3)满足《土壤环境质量标准》对土壤中Cu12+检测国家标准的要求(6.25 mmol/L).测定了实际土壤中Cu2+的含量,检测结果为2.55 μmol/L,加标回收率在104.9％～105.6％之间,实现了 Cu2+的快速、灵敏、高选择性检测.