生物質碳量子點的綠色制備及對Cu2+的檢測

劉玉瑩，汪溪遠*，梅傲雪

1.新疆大學生態與環境學院, 新疆 烏魯木齊 830017 2.新疆大學干旱生態環境研究所，新疆 烏魯木齊 830017

引 言

熒光碳量子點(CDs)因其獨特的光學性質和化學性質，在金屬離子傳感[1]、生物成像[2]、生物傳感[3]、光催化[4]和藥物傳遞[5]等領域得到了廣泛研究。合成CDs可采用“自上而下”的方法，如電化學氧化和激光燒灼[6]，以及“自下而上”的方法，如超聲[7]、微波[8]和熱解[9]。這些方法存在儀器復雜，程序繁瑣等缺點，限制了CDs大規模的合成[10]。與其他合成方法相比，水熱法在高溫高壓條件下一步合成CDs，不需后續的加工處理，具有操作簡單，合成效果好的優勢，一步實現了前驅體的碳化與功能化[11]。

近年來，一些利用生態友好、廉價可再生的生物質材料為碳源合成CDs的方法引起了研究人員的廣泛關注[12]。Zhao等[13]以稻殼生物質為前驅體，首先采用超聲法，加入適量H2SO4對樣品進行5 h超聲處理，再加入適量HNO3，進一步超聲10 h；隨后將過濾后的樣品重新分散至去離子水中，在200 ℃，10 h的水熱條件下得到QYs為9.2%的CDs。Xu等[14]以廚余垃圾葡萄皮為綠色前驅體，通過簡單的水熱法(180 ℃，6 h)合成了QYs為3.1%的CDs。然而，目前以生物質為前驅體合成CDs的制備方法存在合成步驟復雜或QYs較低的問題，限制了生物質碳量子點的實際應用。因此，探究如何采用簡便方法制備出光學穩定性好，量子產率高的生物質碳量子點很有必要。

銅對于植物和動物而言是一種重要的微量元素。異常水平的Cu2+含量可導致生物體出現氧化應激反應，影響水生動物生長發育，危害人體健康[15]，因此Cu2+的選擇性檢測對環境和健康具有重要意義。……