本發(fā)明屬于熒光碳納米材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種N，P共摻雜碳量子點的制備方法及其產(chǎn)品、應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：在過去的十年里，納米材料應(yīng)用于生物傳感和生物成像已經(jīng)引起了巨大的研究熱潮，特別是碳納米材料，比如石墨烯、富勒烯、納米金剛石和碳納米管。然而，這些材料本身也存在一定的缺點，制備納米金剛石需要昂貴的合成和分離步驟；石墨烯和碳納米管水溶性較差；而且，這些材料在可見光區(qū)域都不能發(fā)射明亮的熒光。因此，這些缺點限制了它們進一步的應(yīng)用。最近，碳量子點作為碳納米材料里面的新起之秀，憑借其優(yōu)越的性能已經(jīng)引起了巨大的關(guān)注。相對于傳統(tǒng)的金屬量子點和有機染料，碳量子點具有很好的化學穩(wěn)定性和熒光穩(wěn)定性，良好的生物相容性和細胞通透性，優(yōu)越的水溶性，易于表面改性，激發(fā)波長依賴性和低毒性。這些優(yōu)越的性能在未來會有廣闊的應(yīng)用前景。碳量子點的尺寸大小一般在10nm以下，具有良好熒光性能的納米材料。目前，在國內(nèi)外研究者的不斷研究下，已經(jīng)逐漸形成了一系列合成碳量子點的方法。這些方法可以分為兩大類：自上而下合成法和自下而上合成法。自上而下的方法主要是指從大尺寸的碳源(比如石墨、石墨烯、碳納米管、碳纖維)切割成小尺寸的碳量子點。主要方法包括電弧放電法、電化學氧化法和激光消蝕法等；而自下而上的合成方法只要是指以小分子化合物作為碳源進行碳化或者熱裂解，只要包括水熱法、微波法、超聲法、模板法等。這些制備碳量子點的方法中，有些需要昂貴的儀器，有些后續(xù)處理比較復雜，不利于節(jié)約能源。因此，采用簡單快速的方法制備碳量子點是非常有必要的。目前，有關(guān)報道制備碳量子點的碳源越來越多，但是，單一的碳源很難制備出高性能的碳量子點，所以，尋找可以制備出高性能的碳量子點的碳源顯得越來越重要。近年來，許多制備元素摻雜的碳量子點都要加入表面鈍化劑，這樣不利于提高制備碳量子點的效率。技術(shù)實現(xiàn)要素：本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。鑒于上述和/或現(xiàn)有制備N，P共摻雜碳量子點(簡稱N-P-CQDs)的制備方法的技術(shù)空白，提出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明其中的一個目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種簡單快速，不需要加入表面鈍化劑的N，P共摻雜碳量子點的制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種N，P共摻雜碳量子點的制備方法，將AMP溶解于水，在160～180℃的條件下反應(yīng)4～24h，待反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至10～30℃，進行離心、過濾，再對其進行冷凍干燥，制得N，P共摻雜碳量子點。作為本發(fā)明所述N，P共摻雜碳量子點的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述AMP與水的比例包括每1gAMP用水40～80mL溶解。作為本發(fā)明所述N，P共摻雜碳量子點的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述冷卻，其是冷卻至10～30℃。作為本發(fā)明所述N，P共摻雜碳量子點的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述離心，其是在11000～13000rpm的條件下離心8～12min。作為本發(fā)明所述N，P共摻雜碳量子點的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述冷凍干燥，其溫度為-60～-50℃，真空度為8～9Pa，處理時間為20～28h。作為本發(fā)明所述N，P共摻雜碳量子點的制備方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述N，P共摻雜碳量子點平均粒徑為3.8～4.2nm，層間距為0.3～0.4nm，平均熒光壽命為4～4.40ns，其組分以質(zhì)量百分比計，包括碳47～49％，氧29～31％，氮16～18％，磷2～3％。本發(fā)明另一個目的是提供一種N，P共摻雜碳量子點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：一種N，P共摻雜碳量子點，其平均粒徑為3.8～4.2nm，層間距為0.3～0.4nm，平均熒光壽命為4～4.40ns，其組分以質(zhì)量百分比計，包括碳47～49％，氧29～31％，氮16～18％，磷2～3％。本發(fā)明還有一個目的是提供一種N，P共摻雜碳量子點在農(nóng)業(yè)土壤中Fe3+檢測方面的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：取少量的農(nóng)業(yè)土壤于試管中，通過過濾、離心后得到澄清的溶液，加入碳量子點溶液，通過測試其熒光光譜得到土壤中Fe3+濃度。本發(fā)明再一個目的是提供一種N，P共摻雜碳量子點在人肺腺癌細胞的熒光成像的應(yīng)用。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：取人肺腺癌細胞制成單細胞懸液，置于37℃的CO2培養(yǎng)箱接種12h后，棄去原有的培養(yǎng)液，加入用DMEM培養(yǎng)液配制的0.5mg/mL的N，P共摻雜碳量子點水溶液，在CO2培養(yǎng)箱中靜置4h后，棄去原有的N，P共摻雜碳量子點水溶液，用PBS緩沖液清洗3次后，加入適量的5％的多聚甲醛溶液，在4℃的冰箱過夜固定后使用激光掃描共聚焦熒光顯微鏡在明場、紫外光、藍光、綠光和紅光激發(fā)下觀察細胞熒光狀態(tài)，并拍照記錄。作為本發(fā)明所述在人肺腺癌細胞的熒光成像的應(yīng)用的一種優(yōu)選方案，其中：所述人肺腺癌細胞為人肺癌細胞A549細胞。本發(fā)明再一個目的是一種N，P共摻雜碳量子點在對農(nóng)業(yè)土壤中Fe3+進行檢測的應(yīng)用。本發(fā)明所具有的有益效果：(1)本發(fā)明使用5’-腺苷酸二鈉為碳源，不需要加入任何的表面鈍化劑，一步就能制備N，P共摻雜的高熒光碳量子點，簡化了實驗過程，提高了制備過程的效率。(2)本發(fā)明所制備的碳量子點熒光量子產(chǎn)率高。(3)本發(fā)明所制備的碳量子點對鐵離子的熒光響應(yīng)最為靈敏，隨著Fe3+濃度增大，熒光不斷的減弱。本發(fā)明所制得的碳量子點可對土壤中Fe3+的進行檢測，防止由于土壤中Fe3+超標而影響農(nóng)作物的生長。(4)本發(fā)明所制備的碳量子點尺寸小，并且具有良好的水溶性、沒有細胞毒性以及優(yōu)越的生物相容性等特點，給未來的碳量子點在生物和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了重要的理論基礎(chǔ)。(5)本發(fā)明所制備的碳量子點通過調(diào)節(jié)激發(fā)波長實現(xiàn)具有多色發(fā)光的性能。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中：圖1是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點的透射電鏡圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點分散性良好，均一，沒有團聚。圖2是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點的粒徑分布圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點平均粒徑為4nm。圖3是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點XRD光譜圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點2θ為27.12°處出現(xiàn)特征吸收峰，層間距大約是0.33nm,具有良好的晶體結(jié)構(gòu)。圖4是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點熒光衰減曲線圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點在激發(fā)波長430nm的平均熒光壽命為4.28ns。圖5是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點在不同pH值下的熒光光譜圖；圖中顯示出pH值為1和13的時候，N，P共摻雜的碳量子點的熒光幾乎被猝滅，而隨著pH從3到11，N-P-CQDs的熒光強度總體呈下降的趨勢。圖6是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點的紅外光譜圖；圖中顯示出3420cm-1處出現(xiàn)了O–H或N–H的伸縮振動，這可能是N-P-CQDs表面上羥基或氨基的特征吸收峰，而且，N-P-CQDs在1600cm-1的吸收峰是N-H的彎曲振動。1300cm-1吸收峰對應(yīng)P＝O的伸縮振動，說明P成功摻雜到CQDs上，1670cm-1的吸收峰有可能是C＝C和C＝O的伸縮振動，而1400cm-1和1600cm-1的吸收峰分別歸因于羧酸陰離子的對稱和不對稱的伸縮振動，這進一步說明N-P-CQDs表面上連有大量的羧酸基團。圖7是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點的EDS光譜圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點含有C、N、O、P和Na，其中C的含量為47.98％，O的含量為30.35％，N的含量為17.41％，P的含量為2.71％。圖8是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點的紫外吸收光譜圖、熒光激發(fā)和發(fā)射光譜的組合圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點在250nm處有一個強的吸收峰，這是因為π–π*電子躍遷所造成的，最大的激發(fā)波長為360nm,最大的發(fā)射波長為430nm。圖9是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點不同激發(fā)波長下的發(fā)射光譜圖；表明N，P共摻雜的碳量子點擁有激發(fā)波長依賴性。圖10是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點在不同離子下的相對熒光強度比較圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點對不同離子的熒光響應(yīng)圖，從圖中可以看出N，P共摻雜的碳量子點對鐵離子的熒光響應(yīng)最為靈敏。圖11是本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點不同F(xiàn)e3+濃度下的熒光發(fā)射光譜圖；表明N，P共摻雜的碳量子點隨著Fe3+濃度增大，熒光不斷的減弱，F(xiàn)e3+濃度在5mM時，N，P共摻雜的碳量子點的熒光基本淬滅。圖12本發(fā)明實施例1的N，P共摻雜的碳量子點與A549細胞培養(yǎng)后的激光共聚焦顯微鏡成像圖。從圖中可以看出，激發(fā)波長在405nm時，細胞顯示的藍色熒光，激發(fā)波長在488nm時，細胞顯示的綠色熒光，激發(fā)波長在543nm時，細胞顯示的紅色熒光，表明碳量子點具有多色發(fā)光的性能。具體實施方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。其次，此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本發(fā)明至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。實施例1N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入30mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在180℃下恒溫加熱8h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至20℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥其中溫度為-50℃，時間為24h，真空度為8.7Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。圖1為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點的透射電鏡圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點分散性良好，均一，沒有團聚。圖2為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點的粒徑分布圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點平均粒徑為4nm。圖3為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點XRD光譜圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點2θ為27.12°處出現(xiàn)特征吸收，層間距大約是0.33nm，具有良好的晶體結(jié)構(gòu)。圖4為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點熒光衰減曲線圖；圖中顯示出N，P共摻雜的碳量子點在激發(fā)波長430nm的平均熒光壽命為4.28ns。圖5為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點在不同pH值下的熒光光譜圖；圖中顯示出pH值為1和13的時候，N，P共摻雜的碳量子點的熒光幾乎被猝滅，而隨著pH從3到11，N-P-CQDs的熒光強度總體呈下降的趨勢。圖6為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點的紅外光譜圖；1300cm-1吸收峰對應(yīng)P＝O的伸縮振動，說明P成功摻雜到CQDs上，1670cm-1的吸收峰有可能是C＝C和C＝O的伸縮振動，而1400cm-1和1600cm-1的吸收峰分別歸因于羧酸陰離子的對稱和不對稱的伸縮振動，這進一步說明N-P-CQDs表面上連有大量的羧酸基團。圖7為本實施例制得的N，P共摻雜的碳量子點的EDS光譜圖，其中C的含量為47.98％，O的含量為30.35％，N的含量為17.41％，P的含量為2.71％。實施例2N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入30mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在180℃下恒溫加熱4h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至20℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥-50℃，時間為24h，真空度為8.7Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。對所制得的N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末進行成分及特性檢測得，所制得的制得的N，P共摻雜的碳量子點分散性良好，均一，沒有團聚；制得的N，P共摻雜的碳量子點平均粒徑為4.2nm；制得的N，P共摻雜的碳量子點的層間距大約是0.36nm，具有良好的晶體結(jié)構(gòu)；制得的N，P共摻雜的碳量子點在激發(fā)波長430nm的平均熒光壽命為4.40ns；制得的N，P共摻雜的碳量子點的EDS光譜圖，其中C的含量為48.85％，O的含量為29.21％，N的含量為17.98％，P的含量為2.88％。實施例3N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入30mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在180℃下恒溫加熱6h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至20℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥其中溫度為-54℃，時間為24h，真空度為8.7Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。對所制得的N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末進行成分及特性檢測得，所制得的制得的N，P共摻雜的碳量子點分散性良好，均一，沒有團聚；制得的N，P共摻雜的碳量子點平均粒徑為3.8nm；制得的N，P共摻雜的碳量子點的層間距大約是0.35nm，具有良好的晶體結(jié)構(gòu)；制得的N，P共摻雜的碳量子點在激發(fā)波長430nm的平均熒光壽命為4.38ns；制得的N，P共摻雜的碳量子點的EDS光譜圖，其中C的含量為49.00％，O的含量為29.21％，N的含量為17.02％，P的含量為2.37％。實施例4N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入30mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在180℃下恒溫加熱24h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至20℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以12000r/min的轉(zhuǎn)速離心10min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥其中溫度為-50℃，時間為24h，真空度為8.7Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。對所制得的N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末進行成分及特性檢測得，所制得的制得的N，P共摻雜的碳量子點分散性良好，均一，沒有團聚；制得的N，P共摻雜的碳量子點平均粒徑為4.1nm；制得的N，P共摻雜的碳量子點的層間距大約是0.39nm，具有良好的晶體結(jié)構(gòu)；制得的N，P共摻雜的碳量子點在激發(fā)波長430nm的平均熒光壽命為4.30ns；制得的N，P共摻雜的碳量子點的EDS光譜圖，其中C的含量為47.85％，O的含量為29.69％，N的含量為17.44％，P的含量為2.9％。實施例5N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入40mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在170℃下恒溫加熱10h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至10℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以11000r/min的轉(zhuǎn)速離心8min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥其中溫度為-60℃，時間為28h，真空度為8.0Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。實施例6N，P共摻雜碳量子點的制備：步驟1，稱取0.5g的5’-腺苷酸二鈉粉末置于50mL的干凈燒杯中，加入20mL的去離子水，完全溶解得到無色透明的水溶液。步驟2，將無色溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯水熱反應(yīng)釜中，置于真空干燥箱中，在160℃下恒溫加熱20h。步驟3，反應(yīng)結(jié)束后，待合成產(chǎn)物自然冷卻至30℃。步驟4，將得到的黃色溶液置于離心機中以11000r/min的轉(zhuǎn)速離心8min，接著用0.22μm的微孔濾頭進行過濾后得到澄清的碳量子點溶液。步驟5，將得到澄清的碳量子點溶液通過真空冷凍干燥其中溫度為-50℃，時間為20h，真空度為8.5Pa得到N，P共摻雜的熒光碳量子點粉末。對實施例1～6制得的碳量子點，進行熒光強度檢測，結(jié)果如下。組別實施例1實施例2實施例3實施例4實施例5實施例6熒光強度520610650550480510實施例7采用硫酸奎寧作為參比物質(zhì)，它的熒光量子產(chǎn)率為54％。首先，稱取適量的硫酸奎寧粉末溶于0.1M的硫酸溶液中，適量的N，P共摻雜碳量子點粉末溶于去離子水中；然后，在激發(fā)波長為360nm下同時測定N，P共摻雜碳量子點和硫酸奎寧的吸光度值，使得兩者的吸光度值都小于或等于0.05；同時，在激發(fā)波長為360nm下測定N，P共摻雜碳量子點和硫酸奎寧的熒光發(fā)射光譜，計算出兩者的積分熒光強度。最后，N，P共摻雜碳量子點的相對熒光強度通過以下的公式計算：上述公式中，ΦS和ΦR分別表示樣品的熒光量子產(chǎn)率和硫酸奎寧的熒光量子產(chǎn)率；FS和FR分別表示樣品的積分熒光強度和硫酸奎寧的積分熒光強度；AS和AR分別表示樣品的吸光度值和硫酸奎寧的吸光度值；兩者的η均為1.33。比較結(jié)果見下表2。表2N，P共摻雜碳量子點在不同吸光度下的熒光量子產(chǎn)率本發(fā)明制得的N，P共摻雜碳量子點與其他類碳點的熒光量子產(chǎn)率的比較結(jié)果見下表3。表3不同原材料制備碳量子點的熒光量子產(chǎn)率由此可見，我方發(fā)明制得的N，P共摻雜碳量子點在碳量子點的熒光量子產(chǎn)率方面，具有十分突出的進步。實施例8將各種金屬離子溶于去離子水配制成0.5μm的溶液，然后分別加入實施例1所制備的N，P共摻雜碳量子點水溶液中，在紫外燈的照射下看熒光的情況；最后再測試各種含有金屬離子的N，P共摻雜碳量子點水溶液的熒光發(fā)射光譜。將鐵離子配制成不同濃度的水溶液，然后分別加入實施例1所制備的N，P共摻雜碳量子點水溶液中，最后再測試各種含有鐵離子的N，P共摻雜碳量子點水溶液的熒光發(fā)射光譜。實施例1所制備的N，P共摻雜碳量子點水溶液熒光可以被鐵離子淬滅，如圖10；隨著鐵離子的濃度的增加，N，P共摻雜碳量子點的熒光強度下降，如圖11所示。實施例9取出生長狀況良好的人肺癌細胞A549細胞，在酒精燈下把培養(yǎng)瓶打開，棄去原有的培養(yǎng)液，加入2mLPBS緩沖液清洗細胞的表面2次，棄去PBS后，加入1mL的胰蛋白酶消化液充分消化后，吸取適量的10％胎牛血清DMEM培養(yǎng)液終止消化，反復的輕輕吹打細胞使其從瓶壁脫落，使其形成均勻的單細胞懸液，吸取1mL的細胞懸液于Petri培養(yǎng)皿中，置于37℃的CO2培養(yǎng)箱接種12h后，棄去原有的培養(yǎng)液，加入用DMEM培養(yǎng)液配制的0.5mg/mL的N，P共摻雜碳量子點水溶液，在CO2培養(yǎng)箱中靜置4h后，棄去原有的N，P共摻雜碳量子點水溶液，用PBS緩沖液清洗3次后，加入適量的5％的多聚甲醛溶液，在4℃的冰箱過夜固定后，使用激光掃描共聚焦熒光顯微鏡在明場、紫外光(UV)、藍光(Blue)、綠光(Green)和紅光(Red)激發(fā)下觀察細胞熒光狀態(tài)，并拍照記錄。實施例1制備的N，P共摻雜碳量子點水溶液(0.5mg/mL)用于標記A549細胞，如圖12所示，細胞形態(tài)良好，可見N，P共摻雜碳量子點沒有細胞毒性，可以用于追蹤活細胞。由此可見，本發(fā)明使用5’-腺苷酸二鈉為碳源，不需要加入任何的表面鈍化劑，一步就能制備N，P共摻雜的高熒光碳量子點，簡化了實驗過程，提高了制備過程的效率；本發(fā)明所制備的碳量子點熒光量子產(chǎn)率高；本發(fā)明所制備的碳量子點對鐵離子的熒光響應(yīng)最為靈敏，隨著Fe3+濃度增大，熒光不斷的減弱。本發(fā)明所制得的碳量子點可對土壤中Fe3+的進行檢測，防止由于土壤中Fe3+超標而影響農(nóng)作物的生長；本發(fā)明所制備的碳量子點尺寸小，并且具有良好的水溶性、沒有細胞毒性以及優(yōu)越的生物相容性等特點，給未來的碳量子點在生物和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了重要的理論基礎(chǔ)；本發(fā)明所制備的碳量子點通過調(diào)節(jié)激發(fā)波長實現(xiàn)具有多色發(fā)光的性能。應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。當前第1頁1 2 3