一种铋量子点及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种铋量子点及其制备方法，所述方法包括如下步骤：在含水溶性的氨基酸、肽或蛋白质与可溶性糖的溶液中加入硝酸铋，升温到130～180℃反应后，快速注射硼氢化钠溶液，反应结束后冷却至室温，进行过滤和透析、干燥后即得铋量子点。本发明的制备方法简单，反应条件温和，限制条件少，可操作性和重复性强，且使用原料环保；产率高，制备得到的铋量子点粒径小于10nm，可用于修饰电极，该电极适用于痕量重金属离子的检测。
【专利说明】一种秘量子点及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及纳米材料合成领域，尤其涉及量子点制备【技术领域】，具体涉及一种铋量子点及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着人类社会的发展，重金属污染问题愈加严重，对人类健康产生了巨大的威胁。因此，在环境保护和食品安全监控等方面建立快速且准确的方法显得尤为重要。溶出伏安分析是一种常见的电化学分析方法，近年来被广泛应用于小分子的痕量检测。该分析技术的关键是修饰电极的制备，传统的电极材料为汞膜，其毒性和挥发性都是致命的缺陷。而在 2000 年，Joseph Wang 团队发表《Bismuth-Coated Carbon Electrodes forAnodic Stripping Voltammetry》论文，自此开始,秘电极变成了传统萊膜检测痕量重金属离子的代替品。铋电极无毒，无挥发性，对操作人员的健康不会造成威胁。
[0003]常规的铋电极，需要先在含铋离子的溶液中沉积一次单质铋，这个方法制备的电极，存在易脱落，不均一等一系列问题。采用铋纳米材料修饰电极却是解决均一性和稳定性的好方法，且可以提高检测精度。但令人遗憾的是，之前研究主要合成了一些微米级别的铋纳米结构材料，作为修饰材料则会出现脱落、检测精度低等现象。CN 104070178A公开了一种粒径可控的单分散铋纳米粒子的合成方法，但其合成的粒径普遍在1nm以上，其修饰的电极不适用液体中痕量重金属离子的检测；且制备过程复杂、还使用了对环境有污染的材料。
[0004]因此，从现有技术来看，高品质、粒径分布均一、环保高效的铋纳米材料需要新的方法和技术研究。本领域亟待开发一种能够用于痕量重金属离子检测的粒径在10纳米以下的秘量子点。
【发明内容】
[0005]针对现有技术工艺复杂、操作污染环境、产出率低且普遍生成的铋量子点在1nm以上而不适用于痕量重金属检测的不足，本发明的目的在于提供一种高质量、环保无污染、生产成本低、工艺简单且粒径小于1nm的铋量子点，及其制备方法。
[0006]一方面，本发明涉及一种铋量子点的制备方法，所述方法包括如下步骤:
[0007](I)在含有可溶性糖，和氨基酸、肽或蛋白质的溶液中加入硝酸铋，混合均匀后得反应液；
[0008](2)向反应液中快速加入硼氢化钠溶液；
[0009](3)将反应液升温至130°C?180°C进行反应，例如可以是130°C、140°C、150°C、160°C、170°C、180°C ;反应结束后冷却至室温，经过滤，透析后，干燥，得到铋量子点。
[0010]本发明以可溶性糖和氨基酸、肽或蛋白质作为调控剂，能够实现可控制备不同长度粒径铋量子点的目的。本发明利用糖类和氨基酸、肽或蛋白质中存在的羟基、氨基等官能团与铋离子络合，根据形成化学键的不同，实现不同的络合程度，从而达到控制铋量子点粒径尺寸的目的。
[0011]在本发明提供的铋量子点制备过程中，步骤(2)所述反应液升温过程是关键因素，控制其在130?180°C之间，有利于有效控制铋量子点的粒径和生产效率。如果其反应液升温至大于180°C，致使反应速度过快，会使量子点粒径过大，不适于痕量金属离子的检测；若温度小于130°C，致使反应速度过慢，会使量子点的生产效率过低。
[0012]本发明提供的铋量子点的制备方法中，对于硝酸铋的加入量的选择，本发明不做具体限定。依赖于本发明所提供的铋量子点的制备方法，本领域技术人员可以依据实际情况对硝酸铋的加入量进行选择，从而制备出不同粒径的铋量子点，用于不同重金属离子的痕量检测。
[0013]典型但非限制性地，反应液中硝酸铋的浓度为0.001g/mL?15g/mL，例如可以是0.001g/mL、0.005g/mL、0.01g/mL、0.05g/mL、0.lg/mL、0.15g/mL、0.25g/mL、0.5g/mL、lg/mL、2g/mL、5g/mL、7g/mL、10g/mL、13g/mL、15g/mL。
[0014]优选地，所述氨基酸、肽或蛋白质可溶于水；即任何可溶于水的氨基酸，可溶于水的肽，或可溶于水的蛋白质均能够用于本发明，具体选择何种氨基酸、肽或蛋白质本发明不做具体限定，本领域技术人员可以根据所掌握的专业知识进行选择。
[0015]优选地，所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸或牛磺酸中的任意I种或至少2种的组合，例如甘氨酸和丙氨酸、丙氨酸和苯丙氨酸、甘氨酸和苯丙氨酸和牛磺酸的组合；其中，优选为甘氨酸。
[0016]优选地，所述肽为谷胱甘肽和/或双甘肽。
[0017]优选地，所述蛋白质为牛血清白蛋白。
[0018]所述反应液中，可溶性糖的浓度优选为0.01?0.5g/mL，例如可以是0.0lg/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、0.05g/mL、0.lg/mL、0.15g/mL、0.2g/mL、0.25g/mL、0.3g/mL、0.35g/mL、0.4g/mL、0.45g/mL、0.5g/mL 等。
[0019]所述反应液中，水溶性氨基酸、肽或蛋白质的浓度优选为0.02?0.35g/mL，例如可以是 0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL、0.05g/mL、0.06g/mL、0.07g/mL、0.08g/mL、0.09g/mL、0.lg/mL、0.15g/mL、0.2g/mL、0.25g/mL、0.3g/mL、0.35g/mL 等。
[0020]优选地，所述可溶性糖为可溶于水的糖类物质，优选自葡萄糖、木糖、蔗糖、麦芽糖、果糖或乳糖中的任意I种或至少2种的组合，所述组合例如葡萄糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖、蔗糖和麦芽糖、果糖和乳糖等，优选为葡萄糖；。
[0021]本发明提供的铋量子点的制备方法中，硼氢化钠是作为还原剂，将硝酸铋中的铋离子(正三价)还原成金属铋(零价)单质；对于添加的硼氢化钠的浓度和添加量，本发明不做具体的限定，本领域技术人员可以依据实际情况对硼氢化钠的浓度和添加量进行选择。优选地，所述硼氢化钠的添加量(以硼氢化钠固体计)为大于O且小于0.lg/mL反应液，例如可以是0.0lg/mL反应液、0.02g/mL反应液、0.03g/mL反应液、0.04g/mL反应液、0.05g/mL反应液、0.06g/mL反应液、0.07g/mL反应液、0.08g/mL反应液、0.09g/mL反应液、0.lg/mL反应液等。
[0022]优选地，步骤(3)所述过滤为滤膜过滤，优选使用孔径为0.22?0.45微米的滤膜过滤，例如可以是0.22微米、0.3微米、0.4微米、0.45微米；若选择的过滤膜孔径大于0.45微米，会使最终产品存在大于20微米的杂质，影响其用于痕量金属离子的检测；若小于0.22微米，导致过滤时间过长，影响制备效率。
[0023]优选地，步骤(3)所述透析为用分子截流量为1000?3500的透析袋进行透析至少24h，例如分子截流量可以是1000(透析袋最低分子截流量)、1500、2000、2500、3000、3500 ;若所选透析袋的分子截流量大于3500，会致使铋量子点也通过滤膜，影响产量。
[0024]优选地，步骤(3)所述干燥为冷冻干燥或烘箱干燥；
[0025]优选地，所述步骤(3)的反应温度为140?160°C，反应时间为30?60min。
[0026]优选地，所述方法包括如下步骤:
[0027](I)在含有葡萄糖和甘氨酸的溶液中加入硝酸铋，混合均匀得反应液；其中，反应液中葡萄糖浓度为0.01?0.5g/mL,甘氨酸浓度为0.02?0.35g/mL ；
[0028](2)向反应液中快速加入硼氢化钠溶液，并在2s之内完成；
[0029](3)将反应液升温至140?160°C进行反应30?60min，反应结束后冷却至室温，使用孔径为0.22?0.45微米的滤膜过滤后，用分子截流量为1000?3500的透析袋进行透析至少24h，之后将溶液进行冷冻干燥或烘箱干燥，得到铋量子点。
[0030]另一方面，本发明还提供一种用所述铋量子点的方法制备得到的铋量子点，其中所述铋量子点的粒径在1nm以下。本发明提供的铋量子点粒径较小，利用本发明所制备的电极完全可以用来进行重金属的痕量检测。
[0031]与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果:
[0032](I)本发明制备的铋量子点粒径小于10nm，可用来制作适用于液体中痕量重金属离子检测的电极，市场前景广阔；
[0033](2)本发明提供的铋量子点的制备方法简单、反应条件温和，如限制条件少、只需在130?180°C即可反应等，可操作性和重复性强，使用原料环保无污染；
[0034](3)本发明提供的铋量子点的制备方法产率高，均在68%以上，且出产率稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为实施例1制备得到的铋量子点的TEM照片。
[0036]图2为实施例1中，使用电极对Pb2+和Cd2+的测试结果。
【具体实施方式】
[0037]下面通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅用于帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0038]实施例1
[0039]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0040]步骤1:将0.6g葡萄糖和0.6g甘氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0041]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0042]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.0lg/mL的硼氢化钠的溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为130°C,反应时间为30分钟。
[0043]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0044]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0045]上述制得的铋量子点尺寸为3至7纳米，产率为94.0%。
[0046]实施例1制得的铋量子点的TEM照片见图1。
[0047]性能测试:
[0048]仪器与试剂准备:辰华电化学工作站CHI660E、玻碳电极(d = 3mm)、参比电极(Ag/AgCl 电极，CH Instruments, Inc)、辅助电极(钼丝电极)、HAN GPING FA2104 电子天平(上海天平仪器厂)、PHS-25数显精密PH计(上海精密科学仪器有限公司)、KQ2200DB型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)、DK-8D型电热恒温水槽等。Pb2+、Cd2+标准储备液(20mg/L)，实验用水为超纯水。
[0049]将实施例1的铋量子点分散到乙醇溶液中(0.5mg/L)，取0.05mL滴到电极表面，将修饰过的玻碳电极用于检测Pb2+，Cd2+;同时设置对比例，将未经修饰铋量子点的电极(即空白)用于检测Pb2+，Cd2+，结果见图2。从图中可以看出，将实施例1制得的铋量子点修饰的电极有明显的溶出峰，即对Pb2+和Cd2+有较为敏感的电流响应；而未经修饰铋量子点的电极(即空白)，没有明显的溶出峰，即对Pb2+和Cd2+基本没有电流响应；说明本发明制得的铋量子点对于重金属的灵敏度较高，可用于痕量重金属离子的检测。
[0050]实施例2
[0051]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0052]步骤1:将0.3g木糖和1.5g甘氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0053]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0054]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.008g/mL的硼氢化钠的溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为150°C,反应时间为40分钟。
[0055]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0056]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0057]上述制得的秘量子点尺寸为2至4纳米,产率为79.0%。
[0058]实施例3
[0059]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0060]步骤1:将15.0g蔗糖和10.5g甘氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0061]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0062]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.0lg/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为180°C,反应时间为60分钟。
[0063]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0064]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0065]上述制得的铋量子点尺寸为I至4纳米，产率为88.0%。
[0066]实施例4
[0067]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0068]步骤1:将7.5g木糖和5.3g丙氨酸配制成混合溶液30mL,溶剂为去离子水。
[0069]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0070]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.005g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热，反应温度为155°C，反应时间为50分钟。
[0071]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0072]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0073]上述制得的铋量子点尺寸为I至3纳米，产率为79.0%。
[0074]实施例5
[0075]—种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0076]步骤1:将2.6g葡萄糖和9.4g丙氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0077]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0078]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.006g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为160°C,反应时间为45分钟。
[0079]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0080]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0081]上述制得的铋量子点尺寸为3至5纳米，产率为97.0%。
[0082]实施例6
[0083]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0084]步骤1:将10.0g蔗糖和5.3g丙氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0085]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0086]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.009g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为135°C,反应时间为40分钟。
[0087]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0088]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0089]上述制得的铋量子点尺寸为3至7纳米，产率为68.0%。
[0090]实施例7
[0091]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0092]步骤1:将14.5g木糖和10.0g苯丙氨酸配制成混合溶液30mL,溶剂为去离子水。
[0093]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0094]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.0lg/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为170°C,反应时间为50分钟。
[0095]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0096]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0097]上述制得的秘量子点尺寸为I至4纳米,产率为75.0%。
[0098]实施例8
[0099]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0100]步骤1:将2.Sg葡萄糖和3.3g苯丙氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0101]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0102]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.005g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为160°C,反应时间为55分钟。
[0103]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0104]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0105]上述制得的铋量子点尺寸为2至7纳米，产率为93.0%。
[0106]实施例9
[0107]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0108]步骤1:将0.3g蔗糖和0.6g苯丙氨酸配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0109]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0110]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.006g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为160°C,反应时间为40分钟。
[0111]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0112]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0113]上述制得的铋量子点尺寸为2至8纳米，产率为74.0%。
[0114]实施例10
[0115]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0116]步骤1:将5.5g木糖和8.0g双甘肽配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0117]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0118]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.009g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为130°C,反应时间为38分钟。
[0119]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0120]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0121]上述制得的铋量子点尺寸为2至5纳米，产率为75.0%。
[0122]实施例11
[0123]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0124]步骤1:将7.3g蔗糖和5.4g双甘肽配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0125]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0126]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.008g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为130°C,反应时间为45分钟。
[0127]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0128]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0129]上述制得的秘量子点尺寸为I至8纳米,产率为69.0%。
[0130]实施例12
[0131]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0132]步骤1:将12.0g葡萄糖和6.9g双甘肽配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0133]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0134]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.008g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为180°C,反应时间为46分钟。
[0135]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0136]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0137]上述制得的铋量子点尺寸为5至7纳米，产率为78.0%。
[0138]实施例13
[0139]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0140]步骤1:将2.2g木糖和4.6g牛血清白蛋白配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0141]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0142]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.0lg/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热,反应温度为145°C,反应时间为47分钟。
[0143]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0144]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0145]上述制得的铋量子点尺寸为10至22纳米，产率为77.5%。
[0146]实施例14
[0147]一种铋量子点，由如下方法制备得到:
[0148]步骤1:将9.0g葡萄糖和8.5g牛血清白蛋白配制成混合溶液30mL，溶剂为去离子水。
[0149]步骤2:将0.1529g硝酸铋加入到上述混合溶液中，摇匀，超声10分钟。
[0150]步骤3:将上述配制混合溶液30mL转移到10mL烧瓶中，向反应液中快速加入浓度为0.005g/mL的硼氢化钠溶液1mL ;于电炉上加热，反应温度为170°C，反应时间为55分钟。
[0151]步骤4:待反应结束，将冷却至室温后的上述产物用孔径为0.22微米的滤膜进行过滤，再将滤液用分子截留量为1000的透析袋透析24h。
[0152]步骤5:透析结束后，将透析袋内的液体进行冷冻干燥或烘箱干燥，即得铋量子点。
[0153]上述制得的铋量子点尺寸为2至7纳米，产率为68.2%。
[0154]综合来看，本发明的制备方法简单，反应条件温和，使用原料环保，可操作性和重复性强，限制条件少；结果稳定，生成的铋量子点粒径在1nm以下，且产率高；制得的铋量子点尺寸可用于修饰电极，后者适用于痕量重金属离子的检测，可大规模用于环境保护和食品安全方面的监控和检测。
[0155] 申请人:声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属【技术领域】的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
【权利要求】
1.一种铋量子点的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)在含有可溶性糖，和氨基酸、肽或蛋白质的溶液中加入硝酸铋，混合均匀后得反应液； (2)向反应液中快速加入硼氢化钠溶液； (3)将反应液升温至130?180°C进行反应，反应结束后冷却至室温，经过滤，透析后，干燥，得到铋量子点。
2.根据权利要求1所述的铋量子点制备方法，其特征在于，所述氨基酸、肽或蛋白质可溶于水； 优选地，所述氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸或牛磺酸中的任意I种或至少2种的组合，优选为甘氨酸； 优选地，所述肽为谷胱甘肽和/或双甘肽； 优选地，所述蛋白质为牛血清白蛋白。
3.根据权利要求1或2所述的铋量子点制备方法，其特征在于，所述反应液中，可溶性糖的浓度为0.01?0.5g/mL ； 优选地，所述反应液中，氨基酸、肽或蛋白质的浓度为0.02?0.35g/mL。
4.根据权利要求1?3之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，所述可溶性糖为葡萄糖、木糖、蔗糖、麦芽糖、果糖或乳糖中的任意I种或至少2种的组合，优选为葡萄糖。
5.根据权利要求1?4之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述快速为在2s之内完成硼氢化钠的加入。
6.根据权利要求1?5之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，步骤(3)所述过滤为滤膜过滤，优选使用孔径为0.22?0.45微米的滤膜过滤。
7.根据权利要求1?6之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，步骤(3)所述透析为用分子截流量为1000?3500的透析袋进行透析，所述透析时间优选> 24h ； 优选地，步骤(3)所述干燥为冷冻干燥或烘箱干燥。
8.根据权利要求1?7之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，步骤(3)所述反应的温度为140?160°C，时间为30?60min。
9.根据权利要求1?8之一所述的铋量子点制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)在含有葡萄糖和甘氨酸的溶液中加入硝酸铋，混合均匀得反应液；其中，反应液中葡萄糖浓度为0.01?0.5g/mL,甘氨酸浓度为0.02?0.35g/mL ； (2)向反应液中加入硼氢化钠溶液，并在2s之内完成； (3)将反应液升温至140?160°C进行反应30?60min，反应结束后冷却至室温，使用孔径为0.22?0.45微米的滤膜过滤后，用分子截流量为1000?3500的透析袋进行透析至少24h，之后将进行冷冻干燥或烘箱干燥，得到铋量子点。
10.一种如权利要求1?9之一所述方法制备得到的铋量子点，其特征在于， 所述秘量子点的粒径在1nm以下。
【文档编号】B22F1/00GK104400002SQ201410709344
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月28日 优先权日:2014年11月28日
【发明者】汪孙力, 查娟, 夏思苑, 黎雨轩 申请人:孚派特环境科技（苏州）有限公司