碳量子点由于优异的生物相容性、良好的环境相容性和低毒性、制备简单、成本低廉、优异的荧光性等优点,使其在荧光检测中备受关注。为了探究一种应用于环境检测领域荧光探针材料,本文研究了基于低共熔离子液体和生物质作为碳源材料制备的碳量子点及物理化学性质,探究了碳量子点在水体重金属离子和食品添加剂检测方面的应用,具体内容如下: 1)以乙醇酸-脯氨酸离子液体(IonicLiquid)为碳源,制备用于特异性检测Fe3+的乙醇酸-脯氨酸碳量子点,并探究了pH、时间周期对碳量子点的稳定性影响。乙醇酸-脯氨酸CQDs是独立于pH值的荧光碳量子点,不受pH值影响,在60天内乙醇酸-脯氨酸CQDs荧光性质稳定。乙醇酸-脯氨酸CQDs的荧光量子产率为17.5%,对Fe3+的荧光猝灭率为98.37%,荧光猝灭效果显著。在相应浓度范围内,对Fe3+检出限可低至0.001nmol·L-1,可实现Fe3+的痕量检测。 2)以乙醇酸-脯氨酸离子液体和葡萄皮生物质作为碳源,通过两者发生协同作用,水热法制备得到荧光性能更好的乙醇酸-脯氨酸-葡萄皮碳量子点(ILB-CQDs)。这项工作中的ILB-CQDs将生物质葡萄皮碳量子点的荧光量子产率由2.4%提升至26.7%。相对乙醇酸-脯氨酸碳量子点只能特异性检测Fe3+,ILB-CQDs不仅能通过荧光增强效应来特异性检测Fe3+,还能通过荧光猝灭效应来特异性检测Pd2+,实现两种金属离子特异性检测。ILB-CQDs对Fe3+的荧光增强率为48.40%,ILB-CQDs对Pd2+的荧光猝灭率为85.79%。在相应浓度范围内,Fe3+线性检出限为0.001nmol·L-1,Pd2+线性检出限为0.23μmol·L-1。可满足水体环境中Fe3+和Pd2+的痕量检测,且ILB-CQDs可循环使用4-5次。 3)以乙醇酸-木糖醇离子液体和栗子皮生物质作为碳源,通过两者的协同作用,水热法制备得乙醇酸-木糖醇-栗子皮碳量子点(GXC-CQDs)。探究低共熔离子液体和生物质协同作用碳量子点在检测食品添加剂苯甲酸钠的应用。GXC-CQDs时间和pH稳定性较优异,可特异性检测苯甲酸钠,荧光猝灭率为71.6%。在纯水体系中,对苯甲酸钠的检出限可低至0.7mmol·L-1,有很好的检测效果。 本文通过对金属离子和添加剂进行快速、便捷、准确的检测,对于保护环境水质起到了一定的推动作用。