Page 113 - 《精细化工》2020年第9期

第 9 期 李鑫杰，等: 碳点基介孔荧光探针的制备及其对 TNP 的测定 ·1827·

线光电子能谱仪，英国 Kratos 公司；Cary 5000 紫外- 以确定其结构，结果见图 2。图 2a 为多羟基 CDs 的
可见分光光度计，澳大利亚 Aglient 公司；ASAP2460 TEM 图，可以观察到多羟基 CDs 的尺寸在 1.0~3.5 nm,
比表面积测定仪，美国麦克仪器公司；LSM800 激 且分布均匀，平均尺寸为 2.38 nm（图 2b）；如图 2a
光共聚焦荧光显微镜，德国卡尔蔡司公司。 插图 HRTEM 可以观察到多羟基 CDs 的晶格间距为
1.2 制备 0.21 nm，所对应为石墨（002）的晶格间距 [25] 。如
1.2.1 多羟基 CDs 的制备 图 2c 所示，多羟基 CDs 主要由 3 种元素组成（质
称取 1.21 g 三（羟甲基）氨基甲烷和 2.1 g 柠檬 量分数）：碳（74.45%）、氧（23.70%）、氮（1.85%）。
酸于 50 mL 烧杯中，然后将其放入 175 ℃烤箱中 1 h 从图 2d 可以看出多羟基 CDs 的高分辨率 N 1s 峰，峰
（待固体融化后反应 1 h）。取出，冷却至室温，得 值位于 399.9 eV，对应为吡咯型氮化物 [26] 。图 2e 为多
到黄色固体，溶解于 30 mL 浓度为 2 mol/L 的氢氧化 羟基 CDs 的高分辨率 O 1s 光谱，峰值出现在 531.5 和
钠溶液中，透析 48 h（截留相对分子质量：500 Da）， 532.8 eV 处，分别对应 C==O、C—O—C/C—OH [27] 。
最后经冷冻干燥处理得到多羟基 CDs 粉末。 多羟基 CDs 的 FTIR 谱如图 2f 所示，2929 和 3325 cm –1
1.2.2 SBA-15/560 的制备 处分别属于 C—H 和—OH/—NH 的伸缩振动峰。此
有序介孔 SBA-15 的制备按照文献[24]方法。 外，1666、1577 和 1050 cm 处分别为 C==O、N—
–1
SBA-15/560 的合成：将 1 g SBA-15 和 2 mL KH-560 H 和 C—H 的伸缩振动峰。结果表明，所得 CDs 分
分散于 100 mL 无水甲苯中，在 120 ℃下搅拌回流 散均匀，主要由 C、N 和 O 3 种元素组成，且表面
6 h。反应完成后，将产物用无水乙醇洗涤 3 次，抽 含有大量的羟基。
滤后于 40 ℃真空干 燥 24 h ，得到固态粉 末
SBA-15/560。
1.2.3 SCDs 的制备
将 0.5 g SBA-15/560 和 5 mg CDs 分散于 20 mL
DMF 中，于 140℃搅拌反应 1 h。然后，用去离子
水洗涤离心后冷冻干燥 12 h，得到淡黄色粉末即
SCDs。最后，将 SCDs 分散于 10 mL PBS（0.2 mol/L,
pH 7.0）中，4 ℃下保存。
1.2.4 TNP 的测定
先将 2.5 mg SCDs 加入 10 mL PBS（0.2 mol/L，
pH 7.0）中，超声 10 min 以确保均匀分散；然后，
将浓度为 0~70.0 μmol/L 的 TNP 添加于每组 SCDs
中，5 min 后，用荧光光谱仪记录各组溶液的荧光发
射光谱。为了评估复合探针对 TNP 的选择性，考察
2+
2+
+
2+
+
3+
不同干扰物包括 Ni 、Zn 、K 、Fe 、Ag 、Cu 、
2+
3+
2+
2+
2+
Co 、Mn 、Mg 、Al 、Ca 、甲苯、PBD、NB、
TCP、DCP、PNB、PNT（干扰物浓度均为 50 μmol/L）
对 SCDs 荧光强度的影响。用(F 0–F)/F 0 对 TNP 的浓
度绘制直方图（其中，F 0 和 F 分别是不存在和存在
TNP 时 SCDs 的荧光强度）。所有实验均重复 3 次。
1.2.5 湖水样品中 TNP 的测定
将湖水水样在 10000 r/min 离心 20 min 后，用
0.22 μm 过滤膜过滤，待测。用 PBS （0.2 mol/L, pH
7.0）按体积比 1∶5 稀释后，按照 1.2.4 节步骤测定
TNP 浓度。
2 结果与讨论

2.1 SCDs 复合材料的表征
通过 TEM、XPS 和 FTIR 对多羟基 CDs 进行表征