微波辅助法合成硼、氮掺杂碳点用于检测抗坏血酸_李佳昕.pdf

第 51 卷分析化学（FENXI HUAXUE）研究报告第 2 期2023 年 2 月Chinese Journal of Analytical Chemistry211218DOI:10.19756/j.issn.0253-3820.221314微波辅助法合成硼、氮掺杂碳点用于检测抗坏血酸李佳昕刘梦婷卢朝粉徐娅娟曹秋娥周川华*（云南大学化学科学与工程学院，化学化工国家级教学示范中心（云南大学），昆明 650091）摘要以乙二胺为碳源和氮源，4-羟基苯硼酸为硼掺杂剂，采用微波辅助法一步合成了硼、氮掺杂碳点（B,N-CDs）。通过透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、X 射线光电子能谱对其形貌、光学性质等进行表征。B,N-CDs 的最大激发和发射波长分别为 400 和 510 nm。以硫酸奎宁为参照，B,N-CDs 的相对量子产率为 9.94%。Fe3+的存在可使此 CDs 的荧光猝灭，而抗坏血酸（AA）可通过将 Fe3+还原为 Fe2+，使B,N-CDs 的荧光恢复，基于此，建立了一种检测 AA 的荧光分析方法。本方法对 AA 具有良好的选择性，在1.080.0 mol/L 浓度范围内，B,N-CDs 的荧光恢复程度与 AA 的浓度呈良好的线性关系，检出限为0.49 mol/L（S/N=3）。将此方法应用于果汁中 AA 的测定，结果较好。关键词 碳点；微波辅助法；合成；抗坏血酸；荧光检测抗坏血酸（Ascorbic acid，AA），又称维生素 C，是一种重要的微量营养素1，也是一种高效抗氧化剂，对人体中的活性氧消除、机体损伤修复和新陈代谢等生理过程2-3具有重要意义。由于人体缺乏自主合成 AA 所需的酶，通过饮食摄入是补充 AA 的重要方式4。当人体内 AA 含量不足时会导致多种疾病，如牙龈出血、动脉粥样硬化、肝脏疾病和白内障等5。因此，构建一种简便、快速、灵敏和准确检测 AA的分析方法，在食药监管和疾病诊断等领域具有重要意义。目前，检测 AA 的主要方法包括电化学分析法、化学发光法、荧光光谱法和液相色谱法等6-8，其中，荧光光谱法因具有操作简便、灵敏和检测结果可视化等优点9-10而备受关注。碳点（CDs）是近来发展最为迅速的一种新型荧光纳米材料，是一种以碳为骨架、尺寸在 10 nm 以内的准球形零维碳纳米粒子11。由于 CDs 制备简便，具有光学性质优异、化学稳定性好、水溶性好和毒性低等优点12-14，被广泛应用于荧光检测、光催化和生物成像等领域15。研究发现，杂原子（如 N、S、P、B 和 Cu 等）的掺杂16可改善 CDs 的光学性质、丰富表面官能团和增加活性位点。掺杂 CDs 通常具有更高的荧光量子效率、更宽的荧光发射范围以及对特定目标物的特异性响应等性能17，通过掺杂可进一步拓宽 CDs 的应用范围。氮原子掺杂 CDs 发展最早，应用最广泛，Yuan 等18的研究表明掺杂氮元素可使 CDs 表面钝化，从而大幅提高其量子产率；相比之下，硼元素掺杂 CDs 的研究较少，Shan 等19于2013 年首次报道了以 BBr3为硼源制备的掺硼 CDs。硼掺杂 CDs 的优势在于缺电子的硼可诱导 CDs 电荷极化，导致表面缺陷的形成，从而降低聚集诱导的荧光猝灭20。目前，已有研究者将掺杂 CDs 应用于 AA 的检测。Singh 等21采用一步水热法合成了氮和磷掺杂碳量子点（N,P-CQD），并将其应用于 AA 的检测。该方法对 AA 的检出限为 4.25 mol/L，实现了在活细胞和复杂生物系统中 AA 的荧光成像。然而，利用掺杂 CDs 检测 AA 通常存在材料制备时间长和方法检测灵敏度低等问题。微波辅助法是一种利用微波提供反应热的合成方法22，其最大优势是可以为反应系统提供精准、密集且均匀的能量23，从而弥补传统水热法因受热不均、实验条件严格和反应时间长所导致的 CDs 合成效率低、物化性质不理想等缺陷。近年来，很多研究人员将微波辅助法应用于 CDs 合成。Wang 等24采用微波法合成了多色荧光 CDs，该方法合成时间仅需 14 min，相比传统水热法大大节省了合成时间。2022-06-27 收稿;2022-08-14 接受云南省万人计划青年拔尖人才项目资助。*E-mail:Xiao 等25通过微波辅助法合成了高荧光量子产率（80%）和长荧光寿命（15.0 ns）的氮掺杂 CDs（NCD），并将其用于多种离子的检测和细胞成像。基于硼、氮掺杂 CDs 和微波辅助法的优势，本研究以乙二胺为碳源和氮源，4-羟基苯硼酸为硼掺杂剂，采用微波辅助法一步合成了硼、氮掺杂 CDs（B,N-CDs）。结合 Fe3+对此 CDs 的荧光猝灭以及 AA 的还原性，建立了一种快速、简单、无需复杂仪器的 AA 荧光检测方法，并将其应用于实际样品中 AA 的高灵敏检测。1实验部分1.1仪器与试剂V-2550 紫外-可见光谱仪（日本岛津公司）；JEM-2100 透射电子显微镜（日本电子株式会社）；K-Alpha+X-射线光电子能谱仪（美国赛默飞世尔科技公司）；F4700 荧光分光光度计（日本日立公司）；SK3200H超声波清洗仪（上海科导超声仪器公司）；GH08Z-Z12微波消解仪（高环优科精密仪器有限公司）。抗坏血酸（AA）、葡萄糖（Glu）、谷胱甘肽（GSH）和甘氨酸（Gly）（美国 sigma-Aldrich 公司）；4-羟基苯硼酸（4-Hydroxyenylboric acid）、乙二胺（DEA）、三氯化铁六水合物（FeCl36H2O）、冰乙酸（HAc）和无水乙酸钠（NaAc）（上海国药集团化学试剂有限公司）。其余试剂均为分析纯；实验用水为 Milli-Q 超纯水仪（美国 Millipore 公司）制备的超纯水（18.2 Mcm）。1.2B,N-CDs的合成以乙二胺为碳源和氮源，4-羟基苯硼酸为硼掺杂剂，采用微波辅助法合成了 B,N-CDs。取 0.0139 g4-羟基苯硼酸和 0.1699 mL 乙二胺与 10 mL 超纯水混合均匀，转移至微波消解仪反应釜中，180 反应1.5 h，经 0.22 m 滤膜过滤得到 B,N-CDs，所制得的 CDs 通过冷冻干燥后，置于室温下密封保存。1.3荧光量子产率的测定以硫酸奎宁为参比物质，其在 0.1 mol/L H2SO4溶液中的量子产率为 54%。B,N-CDs 的相对量子产率计算公式如下：AIIAnn=(1)22其中，是量子产率，A 是紫外吸光度（A0.1），I 是荧光发射峰面积，n 是溶液的折射率，带上标“”的是参比物质的各项参数。0.1 mol/L H2SO4溶液的折光系数可认为与纯水溶液的折光系数相同，均为1.33。1.4AA的检测在含有 55 g/mL B,N-CDs 和 0.8 mmol/L Fe3+的 1 mL 0.1 mol/L NaAc-HAc 缓冲溶液（pH 5.6）中加入10 L 不同浓度的 AA，在室温下混匀，静置 1 min 后测定其荧光光谱，激发波长为 400 nm、狭缝宽度为5 nm，工作电压为 700 V。1.5实际样品检测果汁样品购于本地超市。取 5 L 不同果汁样品用 NaAc-HAc 缓冲溶液（pH 5.6）稀释至 1.5 mL，按照 1.4 节所述的方法进行测定，并进行加标回收实验。2结果与讨论2.1检测原理利用 B,N-CDs 检测 AA 原理如图 1 所示。由 4-羟基苯硼酸和乙二胺合成的 B,N-CDs 在 510 nm 处有较强的荧光发射，当检测液中没有 AA 时，检测液中的 Fe3+可使 CDs 发生荧光猝灭；当 AA 存在时，AA可将 Fe3+还原为 Fe2+，使得 CDs 荧光恢复。基于此，建立了一种基于 B,N-CDs 荧光“Signal-on”的 AA 检测新方法。2.2材料表征采用透射电镜（TEM）及 X-射线光电子能谱（XPS）对 B,N-CDs 进行了表征。如图 2A 所示，所制备的212分 析 化 学第 51 卷B,N-CDs 呈球形，平均粒径约为 6 nm。B,N-CDs 的 XPS 全谱图（图 2D）有 4 个特征能级峰，分别位于192、285、400 和 531 eV，分别对应 B 1s、C 1s、N 1s 和 O 1s，元素含量比分别为 B（5.53%）、C（56.48%）、N（20.63%）和 O（17.14%）。B,N-CDs 的 B 1s 分峰光谱（图 2B）分别对应 BC3（191.0 eV）、BC2O（191.8 eV）和 BCO2（192.5 eV）26。N 1s 光谱（图 2C）可以分解为位于 399.0、399.8 和 400.9 eV 的3 个峰，分别对应吡啶 N、吡咯 N 和石墨 N27。C 1s 光谱（图 2E）可分解为位于 284.0、284.8、285.9 和288.0 eV 处的 4 个峰，分别对应 CB、CC/C=C、CO/CN 和 OC=O/NCN 基团28。O 1s 光谱（图 2F）中 531.3 和 532.1 eV 的峰分别对应 C=O 和 COH/COC 基团29。以上结果证明成功合成了 B,N-CDs。2.3B,N-CDs的光学性质B,N-CDs 的紫外-可见吸收光谱和荧光光谱如图 3 所示。由图 3A 可见，B,N-CDs 在 400 nm 处有明显的吸收峰，这可能归因于 B,N-CDs 表面官能团的 n*跃迁。B,N-CDs 的最大激发和发射峰分别位于400 和 510 nm。B,N-CDs 溶液在 365 nm 紫外光下显示蓝绿色荧光。如图 3B 所示，B,N-CDs 激发波长从 370 nm 增加到 440 nm，发射峰从 500 nm 红移到 515 nm，显示出“激发波长依赖”特征。以硫酸奎宁为参比，测得 B,N-CDs 的相对量子产率为 9.94%。2.4基于B,N-CDs的荧光法检测AA的可行性分析通过测定 B,N-CDs 溶液中加入 Fe3+、Fe2+、AA 及 Fe3+AA 前后的荧光光谱，考察了本方法检测 AA180/1.5 hFe3+AAFe2+OHBOHHOH2NOHBOHHOH2NH2N+Fe3+400 nm510 nm510 nm图1硼、氮掺杂 CDs（B,N-CDs）的合成及检测抗坏血酸（AA）的原理示意图Fig.1Schematic of the synthesis of boron and nitrogen-doped carbon dots（B,N-CDs）and the principle ofdetection of ascorbic acid（AA）189190191192193194 195 Counts/sBinding energy/eVBC3BC2OBCO2B 1sBA396398400402404Counts/sBinding energy/eVPyridinic N Pyrrolic NGraphitic NN 1sC528530532534536Counts/sBinding energy/eVCOHCOCCO O 1sF280 282284286288290 292Counts/sBinding energy/eVCBCC/CCCO/CNOCONCNC 1sE0200400600800 1000 12000 Counts/sBinding energy/eVB 1sC 1sN 1sO 1sD10nm图2B,N-CDs 的（A）透射电镜图和（BF）X 射线光电子能谱图Fig.2（A）Transmission electron microscope image and（BF）X-rayphotoelectron spectra of B,N-CDs第 2 期李佳昕等：微波辅助法合成硼、氮掺杂碳点用于检测抗坏血酸213的可行性。如图 4 所示。B,N-CDs 在 510 nm 处有强的荧光发射（图 4 曲线 a）。当加入 Fe3+（0.8 mmol/L）时，B,N-CDs 的荧光被猝灭（图 4 曲线 f）。Fe2+（1.0 mmol/L）并不能猝灭 B,N-CDs 的荧光（图 4 曲线 c），将不同浓度的 AA 加入到含有 Fe3+和 B,N-CDs 的溶液后，B,N-CDsCDs 的荧光恢复，更高浓度的 AA 可使B,N-CDs 的恢复率增加（图 4 曲线 d 和 e）。这是由于 B,N-CDs 表面的羟基、氨基等官能团可与 Fe3+配位形成复合物，同时 Fe3+作为一种有效的电子受体或者空穴可使得 B,N-CDs 的激发态电子跃迁到 Fe3+的半填充 3d 空轨道中17，从而导致 B,N-CDs 荧光猝灭。由于 AA 具有强还原性，可将 Fe3+还原为 Fe2+，而 Fe2+并不能猝灭 B,N-CDs 的荧光，因此，可以通过测定加入 AA 前后 CDs 的荧光强度的变化实现对 AA 的检测。2.5B,N-CDs合成条件的优化对 B,N-CDs 的合成条件进行了优化。固定 4-羟基苯硼酸和水的用量，通过改变乙二胺的用量来改变合成前体4-羟基苯硼酸与乙二胺的质量配比。采用不同质量比的前体合成的B,N-CDs的荧光强度如图5A所示，当 4-羟基苯硼酸与乙二胺的质量配比为111 时，荧光强度最大。同时，考察了合成温度和时间的影响，结果见图5B和5C，当合成的时间为1.5 h、温度为180 时，B,N-CDs的荧光强度达到最大。2.6检测条件的优化由于检测液中 B,N-CDs 的浓度以及 Fe3+的浓度会影响 CDs 的荧光强度及其猝灭程度，进而影响其对3004005006007000.00.40.81.21.6/nm/nmAbsAbsFL/a.u.A01500300045006000ExEm40045050055060065001500300045006000FL/a.u.370 nm 380 nm 390 nm 400 nm 410 nm 420 nm 430 nm 440 nmB图3（A）B,N-CDs 的紫外-可见吸收光谱（Abs）、激发光谱（Ex）和发射光谱（Em）；（B）不同激发波长下B,N-CDs 的荧光发射光谱Fig.3（A）Absorption（Abs），excitation（Ex）and emission spectra（Em）of B,N-CDs;（B）Fluorescenceemission spectra of B,N-CDs at different excitation wavelengths45050055060065070001500300045006000FL/a.u.B,N-CD B,N-CD+AA B,N-CD+Fe2+B,N-CD+Fe3+AA B,N-CD+Fe3+AA B,N-CD+Fe3+abcdef/nm图4检测 AA 的可行性分析Fig.4Feasibility analysis for AA detectiona，B,N-CDs;b，B，N-CDs+AA（80 mol/L）;c，B,N-CDs+Fe2+（1.0 mmol/L）;d，B,N-CDs+Fe3+（0.8 mmol/L）+AA（80 mol/L）;e，B,N-CDs+Fe3+（0.8 mmol/L）+AA（40 mol/L）;f，B,N-CDs+Fe3+（0.8 mmol/L）.214分 析 化 学第 51 卷AA 的检测，因此首先对 B,N-CDs 浓度进行了优化。固定其它条件不变，在不同浓度 B,N-CDs 存在时，比较了加入 1.0 mmol/L Fe3+前后体系荧光强度的变化值（FL）。如图 6A 所示，随着检测液中 CDs 浓度增大，FL 增加，在 CDs 浓度达到 55 g/mL 时，FL 达到最大，继续增大浓度，FL 值稍有减小。可能由于此时 B,N-CDs 浓度较大，出现了荧光自猝灭现象。因此选择 B,N-CDs 的最佳浓度为 55 g/mL。保持 B,N-CDs 浓度为 55 g/mL，考察了 Fe3+浓度对 B,N-CDs 荧光猝灭的影响，如图 6B 所示，FL 随着 Fe3+浓度增加而增大，当 Fe3+浓度为 0.8 mmol/L 时，FL 达到最大。因此，选择 0.8 mmol/L Fe3+对B,N-CDs 进行猝灭。在 B,N-CDs 浓度为 55 g/mL、Fe3+浓度为 0.8 mmol/L 条件下，考察了体系 pH 值对检测体系的影响，结果见图 6C。可见随着 NaAc-HAc 缓冲溶液 pH 值增大，荧光强度猝灭程度增加，当pH=5.6 时，FL 达到最大，继续增大 pH 值，FL 反而下降。因此，选用含有 55 g/mL B,N-CDs 和 0.8 mmol/L Fe3+的 NaAc-HAc 缓冲溶液（PH=5.6）作为检测液对AA 进行检测。2.7方法的分析性能在最佳的反应条件下，利用 B,N-CDs 测定不同浓度的 AA。如图 7 所示，随着 AA 浓度增加，B,N-CDs 的荧光强度逐渐恢复。AA 浓度在 1.080.0 mol/L 范围内，荧光恢复值FL 与 AA 浓度呈线性关系，线性方程为FL=22.32CAA+25.28，相关系数（R2）为 0.999，检出限为 0.49 mol/L（S/N=3）。与其它检测 AA 的方法相比（表 1），本方法具有更高的检测灵敏度。2.8方法的选择性对于实际检测中可能存在的的干扰物质对检测的干扰进行了考察。首先对可能会影响 CDs 荧光的一些物质进行探究，比较加入 0.1 mol/L 的 Cu2+、Cr6+、Ag+、Mn2+、Zn2+、Pb2+、H2O2、谷胱甘肽（GSH）、甘氨酸（Gly）、葡萄糖（Glu）、酒石酸（TA）以及 0.5 mmol/L Fe3+前后 B,N-CDs 荧光强度变化值（FL），结果如图 8A 所示，可见只有 Fe3+可使此 B,N-CDs 的荧光猝灭。以实际样品中可能存在的干扰物质，包括 Na+、K+、Ca2+、Glu、GSH、Gly、TA、赖氨酸（Lys）、异1:07 1:09 1:11 1:13 1:15 1:171600240032004000FL/a.u.4-Hydroxyphenylboric acid/EDA(m:m)A0.51.01.52.01000200030004000FL/a.u.t/hB14016018020030004000500060007000FL/a.u.T/C图5（A）前体物质质量比、（B）合成时间和（C）合成温度对合成的 B,N-CDs 的荧光强度的影响Fig.5Influences of（A）mass ratios of precusors，（B）synthesis time and（C）synthesis temperature onfluorescence intensity of B,N-CDs354045505560655001000150020002500CB,N-CDs/(g/mL)FL/a.u.A0.20.40.60.81.0800120016002000FL/a.u.Fe3+/(mmol/L)B3.54.04.55.05.56.001000200030004000FL/a.u.pHC图6检测条件优化：（A）B,N-CDs 浓度；（B）Fe3+浓度；（C）pH 值Fig.6Optimization of detection conditions:（A）B,N-CDs concentration;（B）Fe3+concentration;（C）pH value第 2 期李佳昕等：微波辅助法合成硼、氮掺杂碳点用于检测抗坏血酸215亮氨酸（Ile）和色氨酸（Trp）等作为阴性对照，对方法的特异性进行考察。比较各物质加入前后检测液荧光强度变化值（FL），结果如图 8B 所示，60 mol/L AA 可使检测液中 B,N-CDs 的荧光信号恢复，而其它物质（浓度均为 1 mmol/L）基本不能使其荧光恢复，表明本方法具有良好的选择性。2.9实际样品检测为了考察本方法的实用性，对果汁中的 AA 进行测定，检测结果如表 2 所示。根据检测结果计算得出 AA 含量为 1.68 mmol/L，实际样品 AA 含量为 1.66 mmol/L，相对误差为 1.2%，样品的加标回收率在97.0%105.0%之间，相对标准偏差小于 1.0%，符合实际分析的要求。由于实际样品通常具有不同的pH 值，为了考察实际样品 pH 值是否会干扰检测，采用本方法对不同 pH 值的果汁样品进行检测，结果（见电子版文后支持信息表 S1）表明，0.1 mol/L NaAc-HAc 缓冲溶液均能使样品液调节到 pH 5.6。本方法对具有不同 pH 值的果汁样品检测的相对误差均小于 5%，可满足实际检测的要求。上述结果表明，本方法可用于实际样品中 AA 的测定。45050055060001000200030004000FL/a.u.alB0204060801001200500100015002000FL/a.u.CAA/(mol/L)FL=22.32CAA+25.28R2=0.999C/nmABlank5102030405060708090100Unit:mol/L图7（A）不同浓度AA的荧光强度变化图；（B）检测不同浓度AA的荧光光谱（al:0、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100 mol/L）；（C）检测AA的标准曲线Fig.7（A）Fluorescence intensity change of the detection solution when detecting different concentrations ofAA;（B）Fluorescence spectra of the detection system in the presence of different concentrations of AA（al:0，5，10，20，30，40，50，60，70，80，90，100 mol/L）;（C）Standard curve for detection of AA表1不同抗坏血酸测定方法的比较Table 1Comparison of assay methods for detection of AA方法Method体系System线性范围Linear range/（mol/L）检出限Detection limit/（mol/L）文献Ref.荧光法 FluorimetrySilicon quantum dots1.0800.4830电化学法 ElectrochemistryPlu/BNQDs/GCE101001.10731荧光法 FluorimetryFluorescent carbon dots53503.1132电化学法 ElectrochemistryGold nanoparticles modified GCE3001400906光吸收法 AbsorptionCu-Ag/rGO peroxidase mimic5.0303.633光吸收法 AbsorptionCu-MOP nanorods1.02000.6834荧光法 FluorimetryNitrogen，boron-doped carbon dots1.0800.49本工作This work216分 析 化 学第 51 卷3结论以乙二胺为碳源和氮源，4-羟基苯硼酸为硼掺杂剂，采用微波辅助法一步合成了硼、氮掺杂 CDs（B,N-CDs），检测液中 Fe3+的存在可以使此 CDs 的荧光猝灭，而加入 AA 后，AA 可将 Fe3+还原为 Fe2+，使得CDs 荧光恢复，基于此建立了 AA 的荧光检测方法。本方法的检出限为 0.49 mol/L（S/N=3），线性范围为1.080.0 mol/L。本方法响应迅速、操作简便、灵敏度高、特异性好，可应用于果汁中 AA 的检测。References1WANG C,HALAWA M I,LOU B,GAO W,LI J,XU G.Analyst,2021,146(6):1981-1985.2JIANG Y,XIAO X,LI C,LUO Y,CHEN S,SHI G,HAN K,GU H.Anal.Chem.,2020,92(5):3981-3989.3DONG H,ZHOU Y,ZHAO L,HAO Y,ZHANG Y,YE B,XU M.Anal.Chem.,2020,92(22):15079-15086.4CAO Cheng-Cheng,LIN Xiang-Fang,REN Chen-Yu,SU Lei.Chin.J.Anal.Chem.,2022,50(6):932-939.曹程程,林祥芳,任晨宇,苏磊.分析化学,2022,50(6):932-939.5LI X,ZHOU C H,ZI Q,CAO Q E.J.Electroanal.Chem.,2016,780:321-326.6RAOOF J B,KIANI A,OJANI R,VALIOLLAHI R,RASHID-NADIMI S.J.Solid State Electrochem.,2010,14(7):1171-1176.7LI H,ZHOU Y,DU J.J.Photochem.Photobiol.A,2022,429:113945.8ABE C,HIGUCHI O,MATSUMOTO A,MIYAZAWA T.Analyst,2022,147(12):2640-2643.9YANG X,ZHANG M,ZHANG Y,WANG N,BIAN W,CHOI M M F.Anal.Methods,2019,11(45):5803-5809.10SU D,HAN X,YAN X,JIN R,LI H,KONG D,GAO H,LIU F,SUN P,LU G.Anal.Chem.,2020,92(18):12716-12724.11HAN Z,NAN D,YANG H,SUN Q,PAN S,LIU H,HU X.Sens.Actuators,B,2019,298:126842.12SHU Y,LU J,MAO Q X,SONG R S,WANG X Y,CHEN X W,WANG J H.Carbon,2017,114:324-333.13KRISHNA A S,RADHAKUMARY C,ANTONY M,SREENIVASAN K.J.Mater.Chem.B,2014,2(48):8626-8632.14WEN X,SHI L,WEN G,LI Y,DONG C,YANG J,SHUANG S.Sens.Actuators,B,2016,235:179-187.15CHEN Li-Juan,LIU Ren-Yong,ZHAO Dan,YAN Ye-Han.Chin.J.Anal.Chem.,2020,48(8):1076-1074.陈丽娟,刘仁勇,赵丹,闫叶寒.分析化学,2020,48(8):1067-1074.030060090012001500H2O2FL/a.u.Fe3+Cu2+Cr6+Ag+Mn2+Zn2+Pb2+GSHGlyGluTAAAANa+K+Ca2+Glu GSH GlyLysIleTrpTA040080012001600FL/a.u.GluAANa+K+Ca2+GSHGlyLysIleTrpTAB图8（A）不同物质对 B,N-CDs 荧光强度的影响；（B）方法的选择性GSH，谷胱甘肽；Gly，甘氨酸;Glu，葡萄糖；Lys，赖氨酸;Ile，异亮氨酸;Trp，色氨酸;TA，酒石酸Fig.8（A）Influence of fluorescence intensity of B,N-CDs by different substance;（B）Specificity of method fordetection of AAGSH，glutathione;Gly，glycine;Glu，glucose;Lys，lysine;Ile，isoleucine;Trp，tryptophan;TA，tartaric acid表2果汁中AA的测定Table 2Detection results of AA in fruit juice序号No.加入值Added/（mol/L）测得值Found/（mol/L）回收率Recovery/%相对标准偏差Relative standard deviation/（%，n=3）105.590.6621015.397.00.6533035.499.50.6345057.0102.90.70第 2 期李佳昕等：微波辅助法合成硼、氮掺杂碳点用于检测抗坏血酸21716MIAO S,LIANG K,ZHU J,YANG B,ZHAO D,KONG B.Nano Today,2020,33:100879.17LUO X,ZHANG W,HAN Y,CHEN X,ZHU L,TANG W,WANG J,YUE T,LI Z.Food Chem.,2018,258:214-221.18YUAN Y H,LIU Z X,LI R S,ZOU H Y,LIN M,LIU H,HUANG C Z.Nanoscale,2016,8(12):6770-6776.19SHAN X,CHAI L,MA J,QIAN Z,CHEN J,FENG H.Analyst,2014,139(10):2322-2325.20LI F,YANG D,XU H.Chem.Eur.J.,2019,25(5):1165-1176.21SINGH V K,SINGH V,YADAV P K,CHANDRA S,BANO D,KUMAR V,KOCH B,TALAT M,HASAN S H.New J.Chem.,2018,42(15):12990-12997.22DE MEDEIROS T V,MANIOUDAKIS J,NOUN F,MACAIRAN J R,VICTORIA F,NACCACHE R.J.Mater.Chem.C,2019,7(24):7175-7195.23LI H,XU Y,DING J,ZHAO L,ZHOU T,DING H,CHEN Y,DING L.Microchim.Acta,2018,185(2):104.24WANG X,QU K,XU B,REN J,QU X.J.Mater.Chem.,2011,21(8):2445-2450.25XIAO Q,LIANG Y,ZHU F,LU S,HUANG S.Microchim.Acta,2017,184(7):2429-2438.26PEI Y,SONG H,LIU Y,CHENG Y,LI W,CHEN Y,FAN Y,LIU B,LU S.J.Colloid Interface Sci.,2021,600:865-871.27CHANG Y,YUAN C,LI Y,LIU C,WU T,ZENG B,XU Y,DAI L.J.Mater.Chem.A,2017,5(4):1672-1678.28LIU H,LIU Z,ZHANG J,ZHI L,WU M.New Carbon Mater.,2021,36(3):585-593.29YAN F,SHI D,ZHENG T,YUN K,ZHOU X,CHEN L.Sens.Actuators,B,2016,224:926-935.30MA F,LUO J,LI X,LIU S,YANG M,CHEN X.Spectrochim.Acta,Part A,2021,249:119343.31JEROME R,SUNDRAMOORTHY A K.J.Electrochem.Soc.,2019,166(9):B3017-B3024.32WANG T,LUO H,JING X,YANG J,HUO M,WANG Y.Molecules,2021,26(5):1246.33DARABDHARA G,SHARMA B,DAS M R,BOUKHERROUB R,SZUNERITS S.Sens.Actuators,B,2017,238:842-851.34LU Chao-Fen,ZHANG Ju-Mei,QIN Yu,ZHENG Li-Yan,CAO Qiu-E,ZHOU Chuan-Hua.Chin.J.Anal.Chem.,2020,48(8):997-1003.卢朝粉,张菊梅,秦渝,郑立炎,曹秋娥,周川华.分析化学.2020,48(8):997-1003.Microwave-assisted Synthesis of Boron and Nitrogen-dopedCarbon Dots for Detection of Ascorbic AcidLI Jia-Xin,LIU Meng-Ting,LU Chao-Fen,XU Ya-Juan,CAO Qiu-E,ZHOU Chuan-Hua*(National Demonstration Center for Experimental Chemistry and Chemical Engineering Education(YunnanUniversity),School of Chemical Science and Technology,Yunnan University,Kunming 650091,China)AbstractBy using ethylenediamine as carbon source and nitrogen source,and 4-hydroxyphenylboronic acid asboron dopant,the boron and nitrogen-doped carbon dots(B,N-CDs)were synthesized in one step using a microwave-assisted method.Its morphology and optical properties were characterized by transmission electron microscopy,ultraviolet-visible absorption spectroscopy,fluorescence spectroscopy,and X-ray photoelectron spectroscopy,respectively.The maximum excitation and emission wavelengths of the carbon dots were 400 nm and 510 nm,respectively.By taking quinine sulfate as a reference,the relative quantum yield of the carbon dots was 9.94%.Thepresence of Fe3+could quench the fluorescence of the B,N-CDs,and the fluorescence recovery took place in thepresence of ascorbic acid(AA)by reducing Fe3+to Fe2+.Based on this,a new fluorescence analysis method fordetecting AA was established with good selectivity.The fluorescence recovery degree of B,N-CDs showed a goodlinear relationship with AA concentration in the range of 1.080.0 mol/L,and the detection limit was 0.49