一種碳量子點的制備方法及其用途技術

本發明專利技術涉及診斷試劑盒領域，特別是涉及一種碳量子點的制備方法及其用途。本發明專利技術提供一種碳量子點的制備方法，包括：1)將活性炭、雙氧水混合，超聲處理；2)將酸性氨基酸加入步驟1)所得產物中，加熱；3)固液分離、烘干，即得所述碳量子點。本發明專利技術所提供的制備方法制備獲得的碳量子點，具有粒徑更小更均勻等優點，整體制備方法簡單、產率高，制備獲得的碳量子點缺陷少。

Preparation and Application of a Carbon Quantum Dot

【技術實現步驟摘要】
一種碳量子點的制備方法及其用途
本專利技術涉及診斷試劑盒領域，特別是涉及一種碳量子點的制備方法及其用途。
技術介紹
碳量子點是一種碳基零維材料。碳量子點具有優秀的光學性質，良好的水溶性、低毒性、環境友好、原料來源廣、成本低、生物相容性好等諸多優點。碳量子點的應用廣泛，在醫學成像技術、環境監測、化學分析、催化劑制備、能源開發等許多的領域都有較好的應用前景。自從碳量子點被首次發現以來，人們開發出了許多合成方法，包括電弧放電法、激光銷蝕法、電化學合成法、化學氧化法、燃燒法、水熱合成法、微波合成法、模板法等。但是，現有技術中的合成方法依然存在量子點產率低、粒徑不夠均一、表面缺陷、制備繁瑣等問題，所以如何提供制備簡單、產率高、粒徑更小、比表面積更大的碳量子點，依然是本領域的研究熱點。
技術實現思路
鑒于以上所述現有技術的缺點，本專利技術的目的在于提供一種碳量子點的制備方法及其用途，用于解決現有技術中的問題。為實現上述目的及其他相關目的，本專利技術一方面提供一種碳量子點的制備方法，包括：1)將活性炭、雙氧水混合，超聲處理；2)將酸性氨基酸加入步驟1)所得產物中，加熱；3)離心、過濾、烘干，即得所述碳量子點。在本專利技術一些實施方式中，所述反應在氣體保護的條件下進行，優選在惰性氣體保護的條件下進行。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟1)中，所述活性炭的灰分≤10wt％，比表面積≥800m2/g,pH6-8，粒度為5-40目。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟1)中，所述雙氧水的濃度為5～40wt％。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟1)中，活性炭和雙氧水的投料比為1：8～20。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟1)中，所述超聲處理的功率為200-350P/W，所述超聲處理的時間為0.5～4小時。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟2)中，所述酸性氨基酸選自谷氨酸。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟2)中，所述酸性氨基酸的使用量為步驟1)所得產物的4.5～5.5wt％。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟2)中，所述加熱的溫度具體為130-150℃。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟2)中，加熱的時間為3h-5h。在本專利技術一些實施方式中，所述步驟3)中，固液分離中的過濾的孔徑為0.5～1μm。本專利技術另一方面提供一種碳量子點，由所述的碳量子點的制備方法制備獲得。本專利技術另一方面提供所述的碳量子點在制備檢測試劑盒中的用途。本專利技術另一方面提供一種熒光免疫層析試劑盒，包括所述的碳量子點。在本專利技術一些實施方式中，所述試劑盒包括試劑條，所述試劑條從加樣端開始依次包括加樣墊、金標墊、NC膜和吸水墊，所述金標墊上包被了標記有所述碳量子點的抗原和/或抗體。在本專利技術一些實施方式中，所述試劑盒為SAA和CRP聯合檢測試劑盒，所述金標墊上包被了碳量子點標記的第一抗SAA單克隆抗體和第一抗CRP單克隆抗體。在本專利技術一些實施方式中，所述NC膜上設有檢測線和質控線，所述檢測線包括CRP檢測線、SAA檢測線，所述CRP檢測線上包被了第二抗CRP單克隆抗體，所述SAA檢測線上包被了第二抗SAA單克隆抗體。附圖說明圖1顯示為本專利技術熒光碳量子點的TEM圖示意圖。圖2顯示為本專利技術熒光碳量子點的熒光光譜示意圖。圖3顯示為本專利技術熒光碳量子點的紫外吸收光譜示意圖。具體實施方式本專利技術專利技術人經過大量實踐研究發現，在碳量子點制備過程中將超聲法和水熱法相結合，并結合特定的條件，其制備獲得的碳量子點粒徑更小且更均勻，且依然可以保證較高的產率，在此基礎上完成了本專利技術。本專利技術第一方面提供一種碳量子點的制備方法，包括：1)將活性炭、雙氧水混合，超聲處理；2)將谷氨酸加入步驟1)所得產物中，加熱；3)離心、過濾、烘干，即得所述碳量子點。本專利技術所提供的碳量子點的制備方法中，可以包括：將活性炭、雙氧水混合，超聲處理。本專利技術中，通過超聲作用可有效促進內部顆粒的分散，使制備的復合材料粒子更加細小，內部組織更加均勻，同時，超聲還兼具內部增強相的界面清洗及熔體排氣作用，一定程度上提高了界面的潤濕性及增加熔體潔凈度，利于復合材料的制備。本專利技術所提供的碳量子點的制備方法中，反應中所使用的活性炭可以為木質柱狀活性炭和/或煤質柱狀活性炭等，所述木質柱狀活性炭的灰分通常可以為3-6wt％、3-4wt％、4-5wt％、或5-6wt％，碘值可以為1100-1300mg/g、1100-1200mg/g、或1200-1300mg/g，比表面積可以為1400-2400m2/g、1400-1600m2/g、1600-1800m2/g、1800-2000m2/g、2000-2200m2/g、或2200-2400m2/g，強度可以為95-99.9％、95-97％、97-99％、或≥99％，水分可以為≤5wt％，粒度可以為2-4mm、2-3mm、或3-4mm；所述煤質柱狀活性炭的碘值可以為≥850mg/g、850-1000mg/g、1000-1100mg/g、1100-1200mg/g、或1200-1300mg/g，比表面積可以為500-900m2/g、500-600m2/g、600-700m2/g、700-800m2/g、或800-900m2/g，強度可以為≥90％、90-92％、92-94％、94-96％、96-98％、98-99％、或≥99％，水分可以為≤10％，粒度可以為2-4mm，具體的測量方法可以參照《煤質顆粒活性炭試驗方法：灰分的測定(GB/T7702.15-2008)》。反應中所使用的雙氧水的濃度可以為5～40wt％、5～10wt％、10～20wt％、20～30wt％、或30～40wt％。反應中，雙氧水的使用量相對于活性炭來說通常是大大過量的，例如，對于濃度為30wt％的雙氧水而言，活性炭和雙氧水的投料比可以為1：8～20、1：8～10、1：10～12、1：12～14、1：14～16、1：16～18、或1：18～20。本專利技術所提供的碳量子點的制備方法中，所述超聲處理主要作用是分散內部顆粒，提高界面潤濕性及熔體潔凈度，所述超聲處理的功率可以為200-350P/W、200-250P/W、250-300P/W、或300-350P/W，所述超聲處理的時間為0.5～4小時、0.5～1小時、1～2小時、2～3小時、或3～4小時。超聲功率與時間對碳顆粒的尺寸與含量有直接影響，隨著超聲功率的增加，氣泡越容易集聚能量達到閾值，發光最強，但是到一定程度后，碳量子點之間的舉例逐漸減小，相互作用增強，導致非輻射能量傳遞增加，且相近的碳量子點之間會發生團聚沉降現象，二者共同作用產生碳量子點的熒光猝滅現象。本專利技術所提供的碳量子點的制備方法中，還可以包括：將酸性氨基酸加入步驟1)所得產物中，加熱。本專利技術所提供的碳量子點的制備方法中，所述酸性氨基酸通常由分子中羧基和氨基的數目來確定氨基酸的酸性，分子中羧基數目大于氨基的氨基酸為酸性氨基酸。本專利技術中，氨基酸大分析上存在多個可以和Ca2+結合的活性位點，可以與溶液中Ca2+形成螯合物。在螯合物周圍局部空間內Ca2+誘導CO32﹣聚集，使其濃度變大，進而吸引更多的Ca2+，從而提高溶液的局部飽和度，增加晶粒熱力學穩定。酸性氨基酸的兩個羧基與Ca2+形成螯合物過程中，由于酸性氨基酸大分子空間位阻和CaCO3的晶格匹配的共本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種碳量子點的制備方法，包括：1)將活性炭、雙氧水混合，超聲處理；2)將酸性氨基酸加入步驟1)所得產物中，加熱；3)固液分離、烘干，即得所述碳量子點。

【技術特征摘要】
1.一種碳量子點的制備方法，包括：1)將活性炭、雙氧水混合，超聲處理；2)將酸性氨基酸加入步驟1)所得產物中，加熱；3)固液分離、烘干，即得所述碳量子點。2.如權利要求1所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，反應在氣體保護的條件下進行，優選在惰性氣體保護的條件下進行。3.如權利要求1所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，所述步驟1)中，所述活性炭選自木質柱狀活性炭、煤質柱狀活性炭中的一種或多種的組合，優選的，所述木質柱狀活性炭的灰分為3-6wt％，碘值為1100-1300mg/g，比表面積為1400-2400m2/g，強度為95-99.9％、水分為≤5wt％，粒度為2-4mm，所述煤質柱狀活性炭的碘值為≥850mg/g，比表面積為500-900m2/g，強度為≥90％，水分為≤10wt％，粒度為2-4mm；和/或，所述步驟1)中，所述雙氧水的濃度為5～40wt％；和/或，所述步驟1)中，活性炭和雙氧水的投料比為1：8～20；和/或，所述步驟1)中，所述超聲處理的功率為200-350P/W，所述超聲處理的時間為0.5～4小時。4.如權利要求1所述的碳量子點的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中，所述酸性氨基酸選自谷氨...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚佳美，陳璐，
申請(專利權)人：上海凱創生物技術有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31