木质素基碳量子点的制备及其在Fe3+检测中的应用

摘要

以碱木质素为原料,在强酸环境中进行氧化水热反应制备碳量子点(CQDs),并对合成条件进行优化,结果显示:最优的合成条件为碱木质素用量1.3 g,反应温度180 ℃,反应时间12h,NaBH4用量1.3 g.采用透射电镜(TEM)及激光粒度分析(DLS)对CQDs形貌及尺寸进行表征,显示CQDs具有较好的分散性,尺寸分布均匀,平均粒径约为3.5 nm.采用红外光谱(FT-IR)及X射线光电子能谱(XPS)表征CQDs结构及组成元素,表明CQDs表面含有大量羰基、羧基等含氧官能团.此外,通过紫外-可见光谱(UV-vis),荧光光谱(FL)表征CQDs光学性质,其荧光量子产率达17.3％.以CQDs为探针,采用比色法将其用于Fe3+检测,结果表明:CQDs对Fe3+具有较好的选择性,在0～400 μmol/L范围内溶液吸光度与Fe3+浓度呈线性关系(R2=0.995 4),检测限可达0.136 μmol/L.同时,合成的CQDs表现出较低的细胞毒性,其在生物医药方面具有潜在应用价值.