色变化过程明显，可实现可视化检测。
[0035]实施例2
[0036](I)制备包覆碳点的氨基化荧光二氧化硅纳米粒子
[0037]采用已公开中国专利(公开号:CN103421495A)的方法，制得硅氧烷功能化碳点。
[0038]本实验通过反相微乳液方法制备包覆碳点的二氧化硅纳米粒子。具体实验步骤如下:向25mL圆底烧瓶中分别加入7.7mL环己烷、1.77mL曲拉通X-100和1.77mL正己醇，随后加入380 μ L水，将该体系剧烈搅拌约lOmin，以形成稳定均匀的反相微乳液体系；待反相微乳液体系形成后，向烧瓶中加入50 μ L正硅酸乙酯，搅拌均匀后向其中加入25 μ L新制碳量子点和200 μ L氨水(25wt% )，将反应体系置于室温反应；反应20h后，向反应体系中加入三倍反应液体积的异丙醇进行破乳，得到絮状沉淀。将反应液离心醇洗，反复5次，直至离心上清液经荧光光谱仪检测无荧光信号为止，得到包覆碳点的荧光二氧化硅纳米粒子，取5mg超声分散在20mL无水乙醇中；加入15 μ L 3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌加热至回流，回流装置的上端用装有干燥剂的干燥管密封，反应12h后，离心分离产物，得到包覆碳点的氨基化二氧化硅纳米粒子的固体粉末。
[0039](2)制备金纳米团簇
[0040]采用已公开中国专利(授权公告号:CN102866139B)的方法，制得金纳米团簇的水溶液。
[0041](3)双发射复合二氧化硅纳米粒子的构建
[0042]取5mg包覆碳点的氨基化二氧化娃纳米粒子的固体粉末分散于1mL 50mM pH6.5磷酸盐缓冲液中；取0.1mL金纳米团簇溶液，以50mM pH 6.5磷酸盐缓冲液稀释至lmL，向其中加入1.5mL 50mM 1-(3-二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亚胺和ImL 300mM N-羟基琥珀酰亚胺溶液，室温下搅拌0.8h ;向其中加入ImL包覆碳点的氨基化二氧化娃纳米粒子的磷酸盐缓冲液，置于4°C下搅拌24h ;反应结束后，离心分离产物，分散于5mL超纯水中。双发射复合二氧化硅纳米粒子的荧光发射光谱和形貌见图1和图2。
[0043](4)双发射复合二氧化硅纳米粒子检测汞离子
[0044]向双发射复合二氧化硅纳米粒子的水溶液中分别加入浓度为O?40 μ M的汞离子标准溶液和待测溶液，混合均匀后室温反应1min后测定体系荧光发射光谱，结果见图3。碳点在460nm的荧光强度基本保持不变，而金纳米簇红色荧光强度^50nm)渐渐降低；从图上体现为而金纳米簇在650nm的荧光强度渐渐降低。由荧光照片可看出，随着汞离子含量的增加，双发射复合二氧化硅纳米粒子的溶液的荧光由明亮的红色逐渐变为蓝色，荧光颜色变化过程明显，可实现可视化检测。
[0045]实施例3
[0046](I)制备包覆碳点的氨基化荧光二氧化硅纳米粒子
[0047]采用已公开中国专利(公开号:CN103421495A)的方法，制得硅氧烷功能化碳点。
[0048]本实验通过反相微乳液方法制备包覆碳点的二氧化硅纳米粒子。具体实验步骤如下:向25mL圆底烧瓶中分别加入7.7mL环己烷、1.77mL曲拉通X-1OO和1.77mL正己醇，随后加入380 μ L水，将该体系剧烈搅拌约lOmin，以形成稳定均匀的反相微乳液体系；待反相微乳液体系形成后，向烧瓶中加入50 μ L正硅酸乙酯，搅拌均匀后向其中加入25 μ L新制碳量子点和200 μ L氨水(25wt% )，将反应体系置于室温反应；反应24h后，向反应体系中加入三倍反应液体积的异丙醇进行破乳，得到絮状沉淀。将反应液离心醇洗，反复5次，直至离心上清液经荧光光谱仪检测无荧光信号为止，得到包覆碳点的荧光二氧化硅纳米粒子，取5mg超声分散在20mL无水乙醇中；加入30 μ L 3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌加热至回流，回流装置的上端用装有干燥剂的干燥管密封，反应20h后，离心分离产物，得到包覆碳点的氨基化二氧化硅纳米粒子的固体粉末。
[0049](2)制备金纳米团簇
[0050]采用已公开中国专利(授权公告号:CN102866139B)的方法，制得金纳米团簇的水溶液。
[0051](3)双发射复合二氧化硅纳米粒子的构建
[0052]取5mg包覆碳点的氨基化二氧化娃纳米粒子的固体粉末分散于1mL 1mM pH7.0磷酸盐缓冲液中；取0.1mL金纳米团簇溶液，以30mM pH 7.0磷酸盐缓冲液稀释至lmL，向其中加入ImL 75mM 1-(3-二甲氨基丙基)_3_乙基碳二亚胺和3mL 10mM N-羟基琥珀酰亚胺溶液，室温下搅拌Ih ;向其中加入ImL包覆碳点的氨基化二氧化娃纳米粒子的磷酸盐缓冲液，置于4°C下搅拌18h ;反应结束后，离心分离产物，分散于5mL超纯水中。双发射复合二氧化硅纳米粒子的荧光发射光谱和形貌见图1和图2。
[0053](4)双发射复合二氧化硅纳米粒子检测汞离子
[0054]向双发射复合二氧化硅纳米粒子的水溶液中分别加入浓度为O?40 μ M的汞离子标准溶液和待测溶液，混合均匀后室温反应1min后测定体系荧光发射光谱，结果见图3。碳点在460nm的荧光强度基本保持不变，而金纳米簇红色荧光强度^50nm)渐渐降低；从图上体现为而金纳米簇在650nm的荧光强度渐渐降低。由荧光照片可看出，随着汞离子含量的增加，双发射复合二氧化硅纳米粒子的溶液的荧光由明亮的红色逐渐变为蓝色，荧光颜色变化过程明显，可实现可视化检测。
[0055]本发明公开和提出的一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针及制备方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变原料和工艺路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本
【发明内容】
、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。
【主权项】
1.一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针；是由双发射复合二氧化娃纳米粒子构成的；双发射复合二氧化娃纳米粒子是以包覆碳点的二氧化娃粒子为内核、其表面氨基化后共价偶联金纳米团簇所形成的复合二氧化硅纳米粒子。2.权利要求1的双发射比率型荧光探针的制备方法，其特征是步骤如下: (1)制备包覆碳点的氨基化荧光二氧化硅纳米粒子 将环己烷、曲拉通X-100、正己醇和水的混合溶液搅拌均匀后，向其中加入正硅酸乙酯，搅拌均匀后向其中加入硅氧烷功能化碳点和氨水；反应18?24h后，加入异丙醇进行破乳，离心醇洗，直至离心上清液经荧光光谱仪检测无荧光信号为止，得到包覆碳点的荧光二氧化硅纳米粒子，将其超声分散在无水乙醇中；加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌加热至回流，回流装置的上端用装有干燥剂的干燥管密封，反应12?24h后，离心分离产物，得到包覆碳点的氨基化二氧化硅纳米粒子的固体粉末； (2)双发射复合二氧化硅纳米粒子的构建 将包覆碳点的氨基化二氧化硅纳米粒子的固体粉末分散于磷酸盐缓冲液中；向金纳米团簇溶液中加入1-(3- 二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺溶液，室温下搅拌0.5?lh，向其中加入包覆碳点的氨基化二氧化硅纳米粒子的磷酸盐缓冲液；反应12-24h后，离心分离产物，得到双发射复合二氧化硅纳米粒子，并分散在超纯水中； (3)双发射复合二氧化硅纳米粒子检测汞离子 将含有汞离子的标准溶液和待测溶液加入到步骤(2)所得的双发射复合二氧化硅纳米粒子的水溶液中，利用荧光光谱仪测定荧光发射光谱，记录不同汞离子含量下双发射复合二氧化硅纳米粒子的荧光照片，并根据双发射峰的荧光强度之比建立标准曲线，对比标准曲线得到待测溶液中汞离子的浓度。3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的步骤⑴中，所述环己烷、曲拉通X-100、正己醇、水、正娃酸乙酯、碳量子点和氨水的体积比为152:35.4:35.4:7.6:1:0.5:4。4.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的步骤⑵中，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺的浓度为50?100mmol/L，N-羟基琥珀酰亚胺溶液的浓度为100?500mmol/L05.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的步骤⑵中，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:4。6.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的步骤⑵中，磷酸盐缓冲液的pH值为6.5?7.0，磷酸盐缓冲液的浓度为10?50mmol/L。7.如权利要求2所述的方法，其特征是碳点的最大荧光发射波长为350-550nm。8.如权利要求2所述的方法，其特征是金纳米团簇的最大荧光发射波长为580-670nm。
【专利摘要】本发明涉及一种可视化检测汞离子的碳点-金纳米团簇双发射比率型荧光探针及制备方法；双发射复合二氧化硅纳米粒子是以包覆碳点的二氧化硅粒子为内核、其表面氨基化后共价偶联金纳米团簇所形成的复合二氧化硅纳米粒子。位于二氧化硅纳米粒子核内部的碳点作为参比荧光信号，外层的金纳米团簇作为响应荧光信号，用于Hg2+的选择性识别。作为响应荧光信号的金纳米团簇通过共价键连接的方式连接到硅层的表面，形成了一个稳定的纳米荧光探针。当该双荧光复合纳米粒子作为比率型荧光探针时，核内的碳点荧光信号强度基本保持不变，而外层的金纳米团簇会选择性地与Hg2+结合，从而导致外层金纳米团簇的荧光猝灭。
【IPC分类】G01N21/64, C09K11/06
【公开号】CN105067577
【申请号】CN201510415104
【发明人】苏荣欣, 高召, 黄仁亮, 齐崴, 王梦凡
【申请人】天津大学
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月14日