一種定性分析氧化石墨烯的方法
【專利摘要】一種定性分析氧化石墨烯的方法，用于水溶液中或小球藻體內氧化石墨烯的測定，步驟如下：1)制備氧化石墨烯溶液；2)設定MDALI?TOF?MS測試條件；3)被測樣品分析：將待測的氧化石墨烯溶液,用MDALI?TOF?MS測定荷質比,分析氧化石墨烯溶液的質譜圖，根據(jù)氧化石墨烯MDALI?TOF?MS質譜圖的十二個特征峰，定性確定氧化石墨烯的存在。本發(fā)明的有益效果是：該方法操作簡便、檢出限低，可達到0.01mg/L、重復性好，適用于溶液中氧化石墨烯的定性檢測。
【專利說明】
一種定性分析氧化石墨烯的方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于分析化學領域，具體涉及一種定性分析氧化石墨烯的方法。
技術背景
[0002]石墨烯(Graphene)是從石墨材料中剝離出來、由碳原子組成的只有一層原子厚度的二維納米材料。氧化石墨烯薄片是石墨粉末經(jīng)化學氧化及剝離后的產(chǎn)物，一種非傳統(tǒng)型態(tài)的軟性材料，具有聚合物、膠體、薄膜以及兩性分子的特性。目前有關氧化石墨烯的測試方法一般都采用原子力顯微鏡或透射電鏡對氧化石墨烯類納米材料進行定性分析，用紫夕卜-可見分光光度計或紫外光譜儀對氧化石墨烯進行半定量分析。但以上方法都不能快速的實現(xiàn)對氧化石墨稀類納米材料的定性測定。由于上述原因的存在，使得發(fā)明一種新的方法對氧化石墨烯進行定性分析成為研究重點?；|輔助激光解吸電離飛行時間質譜(MALD1-T0F-MS)是近年來發(fā)展起來的一種新型的軟電離生物質譜，其無論是在理論上還是在設計上都是十分簡單和高效的。使用MDAL1-TOF-MS對制備的氧化石墨烯溶液進行檢測，可對其氧化石墨烯進行快速、簡便的定性分析。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對上述存在的問題，提供一種定性分析氧化石墨烯的方法，該方法采用基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜對制備的氧化石墨烯溶液進行檢測，可對氧化石墨烯進行快速、簡便的定性分析。
[0004]本發(fā)明的技術方案:
[0005]—種定性分析氧化石墨烯的方法，用于水溶液中或小球藻體內氧化石墨烯的測定，步驟如下:
[0006]I)氧化石墨烯的溶液的制備
[0007]將氧化石墨烯加入到加入超純水中配制成濃度為100mg/L的氧化石墨烯的水溶液，用超聲儀冰浴超聲破碎2h，在超聲過程中每隔15min，劇烈搖晃混勻一次，然后將所得氧化石墨烯的水溶液稀釋成濃度為0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、10.011^/1的氧化石墨烯溶液樣品，分別測定其荷質比，得到氧化石墨烯溶液質譜圖；
[0008]2)使用MADL1-T0F-MS對溶液中氧化石墨烯進行定性分析
[0009]①設置MDAL1-TOF-MS 條件
[0010]檢測所用儀器參數(shù)為:氮氣激光光源，激光波長377nm;負離子操作模式;分光儀設置:高電壓，離子源I: 19.0Okv，離子源2:16.65kv，基質抑制:關閉，透鏡(Lens):8.5kv;設定質量圍0-800Da;數(shù)字轉換器設置:觸發(fā)水平I OOOmv，激光頻率100.0Hz;
[0011]②氧化石墨烯的測定
[0012]將待測的氧化石墨稀溶液用MDAL1-TOF-MS測定質荷比，分析氧化石墨稀溶液的質譜圖，氧化石墨稀的m/z在分析氧化石墨稀溶液的質譜圖，氧化石墨稀的m/z在23.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(C8—)、107.7(C9—)、119.7(C10—)、131.7(Cn—)、143.7(C12—)處出現(xiàn)12個峰，這是氧化石墨烯MDAL1-TOF-MS質譜圖的特征峰，根據(jù)這十二個峰信號的出現(xiàn)，定性確定氧化石墨烯的存在；
[0013]③重現(xiàn)性實驗
[0014]取步驟I)中配制好的的1.0mg/L的氧化石墨烯水溶液，按照步驟2)中②的氧化石墨烯的測定、的方法測定6次，在每次測量上取MDAL1-TOF-MS儀器視野中東、西、南、北和中部各一個點共5個點測定其氧化石墨烯信號，分析得出其重現(xiàn)性。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:該方法操作簡便、檢出限低，可達到0.01mg/L、重復性好，適用于溶液中氧化石墨烯的定性檢測。
【附圖說明】
[0016]圖1為超純水的質譜圖。
[0017]圖2為氧化石墨烯溶液質譜圖。
[0018]圖3為小球藻質譜圖。
[0019]圖4為小球藻中氧化石墨烯的質譜圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0021]實施例1:
[0022]—種定性分析氧化石墨烯的方法，用于水溶液中氧化石墨烯的測定，步驟如下:
[0023]I)氧化石墨烯的溶液的制備
[0024]使用分析天平稱取1mg氧化石墨稀，加入到10mL的容量瓶中，加入超純水定容至刻度線，配成100mg/L溶液，用超聲儀冰浴超聲破碎2h，在超聲過程中每隔15min，劇烈搖晃混勻一次。取步驟I制備的樣品，稀釋成濃度為0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1.0、3.0、
5.0、10.0mg/L的氧化石墨稀溶液，測定其荷質比。
[0025]2)使用MADL1-T0F-MS測定溶液中石墨烯納米材料的質譜圖
[0026]①設置MDAL1-TOF-MS條件:氮氣激光光源，激光波長377nm;負離子操作模式;分光儀設置:高電壓，離子源 l(1n source I): 19.00kv，離子源 2(1n source 2):16.65kv，基質抑制(Matrix suppress1n):關閉，透鏡(Lens):8.5kv;設定質量圍0_800Da，數(shù)字轉換器設置:觸發(fā)水平:100mv，激光頻率100.0Hz。
[0027]②樣品液檢測:取步驟I)所制備的檢測樣品IyLA加在MDAL1-TOF-MS專用的樣品靶上，在室溫條件下自然晾干后備用。之后將上樣的樣品板小心置于板孔中，加有樣品一面朝上，“蓋上蓋子，抽真空”打開儀器控制軟件Flexcontrol，調好儀器參數(shù)，對采集的質譜數(shù)據(jù)進行保存，通過B1typer軟件進行分析鑒定。分析氧化石墨稀溶液的質譜圖，與高純水的質譜圖進行對比，定性確定氧化石墨烯的存在。
[0028]圖1為超純水的質譜圖。圖中表明:超純水在m/z在23.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(Cs—)、107.7(C9—)、119.7(C1—)、131.7(Cii—)、143.7(C12—)處沒有出現(xiàn)峰信號。
[0029]圖2為氧化石墨烯溶液質譜圖。圖中表明:氧化石墨烯溶液在m/z在23.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(Cs—)、107.7(C9—)、119.7(C1—)、131.7(Cn—)、143.7(C12—)處出現(xiàn)了十二個峰信號。
[0030]③重現(xiàn)性實驗:取配制好的的氧化石墨烯的水溶液，測定6次，每次測量取5個點，分析得出其重現(xiàn)性。
[0031]實施例2:
[0032]—種定性分析氧化石墨稀的方法，用于小球藻體內氧化石墨稀的測定，步驟如下:
[0033]I)小球藻染毒培養(yǎng)，具體按照以下步驟實施:使用分析天平稱取5mg氧化石墨烯，加入到50mL的容量瓶中，加入滅菌后的BG-1I培養(yǎng)基，定容至刻度線，配成10mg/!溶液，用超聲儀冰浴超聲破碎2h，在超聲過程中每隔15min，劇烈搖晃混勻一次。取步驟I制備的樣品，稀釋成濃度為1.0mg/L的氧化石墨烯溶液，對小球藻進行培養(yǎng)96h。
[0034]2)使用MADL1-TOF-MS 測定
[0035]小球藻樣品前處理:取5mL小球藻液，1000rpm離心5min，用BG-1I培養(yǎng)液清洗3遍。倒掉上清液，用液氮反復凍融3次。加入ImL超純水，用細胞破碎儀破碎小球藻細胞5min，然后用漩渦震蕩器震蕩lOmin，制成小球藻勻漿液。
[0036]①設置MDAL1-TOF-MS條件:氮氣激光光源，激光波長377nm;負離子操作模式;分光儀設置:高電壓，離子源 l(1n source I): 19.00kv，離子源 2(1n source 2):16.65kv，基質抑制(Matrix suppress1n):關閉，透鏡(Lens):8.5kv;設定質量圍0_800Da，數(shù)字轉換器設置:觸發(fā)水平:100mv，激光頻率100.0Hz。
[0037]②樣品液檢測:取步驟I)中所制備的小球藻樣品勻漿液IyL點加在MDAL1-TOF-MS專用的樣品靶上，在室溫條件下自然晾干后備用。之后將上樣的樣品板小心置于板孔中，加有樣品一面朝上，“蓋上蓋子，抽真空”打開儀器控制軟件Flexcontrol，調好儀器參數(shù)，對采集的質譜數(shù)據(jù)進行保存，通過B1typer軟件進行分析鑒定。分析氧化石墨烯溶液的質譜圖，與未進行氧化石墨烯染毒培養(yǎng)的小球藻的質譜圖進行對比。
[0038]圖3為小球藻質譜圖。圖中表明:空白小球藻勻漿液中在m/z在23.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(Cs—)、107.7(C9—)、119.7(C1—)、131.7 (Cu—)、143.7 (C12—)處沒有出現(xiàn)峰信號。
[0039]圖4為小球藻中氧化石墨烯的質譜圖。圖中表明:在加入了氧化石墨烯的小球藻勻漿液在 m/z 在 23.723.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(Cs—)、107.7(C9—)、119.7((^(0^31.7((^1^43.7((^:0 處出現(xiàn)了十二個峰信號。
[0040]由圖3-4可知，經(jīng)氧化石墨烯染毒培養(yǎng)的小球藻內可以檢測到氧化石墨烯的存在。
[0041]③重現(xiàn)性實驗:取配備好的的小球藻生物樣品，測定6次，每次測量取5個點，分析得出其重現(xiàn)性。
[0042]上述實驗結果表明，該方法便于測量，采用本實驗方法不僅可對溶液中更可實現(xiàn)對生物樣品中的氧化石墨烯進行快速、簡便的定性測定。
【主權項】
1.一種定性分析氧化石墨烯的方法，用于水溶液中或小球藻體內氧化石墨烯的測定，其特征在于步驟如下: 1)氧化石墨烯的溶液的制備 將氧化石墨烯加入到加入超純水中配制成濃度為100mg/L的氧化石墨烯的水溶液，用超聲儀冰浴超聲破碎2h，在超聲過程中每隔15min，劇烈搖晃混勻一次，然后將所得氧化石墨烯的水溶液稀釋成濃度為0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1.0、3.0、5.0、10.011^/1的氧化石墨烯溶液樣品，分別測定其荷質比，得到氧化石墨烯溶液質譜圖； 2)使用MADL1-TOF-MS對溶液中氧化石墨烯進行定性分析 ①設置MDAL1-TOF-MS條件 檢測所用儀器參數(shù)為:氮氣激光光源，激光波長377nm;負離子操作模式;分光儀設置:高電壓，離子源1:19.0Okv，離子源2:16.65kv，基質抑制:關閉，透鏡(Lens):8.5kv;設定質量圍0-800Da;數(shù)字轉換器設置:觸發(fā)水平I OOOmv，激光頻率100.0Hz; ②氧化石墨稀的測定 將待測的氧化石墨烯溶液用MDAL1-TOF-MS測定質荷比，分析氧化石墨烯溶液的質譜圖，氧化石墨稀的m/z在分析氧化石墨稀溶液的質譜圖，氧化石墨稀的m/z在23.7(C2—)、35.7(C3—)、47.7(C4—)、59.7(C5—)、71.7(C6—)、83.7(C7—)、95.7(Cs—)、107.7(C9—)、119.7(C1—)、.131.7(Cn—)、143.7(C12—)處出現(xiàn)12個峰，這是氧化石墨烯MDAL1-TOF-MS質譜圖的特征峰，根據(jù)這十二個峰信號的出現(xiàn)，定性確定氧化石墨烯的存在； ③重現(xiàn)性實驗 取步驟I)中配制好的的1.0mg/L的氧化石墨稀水溶液，按照步驟2)中②的氧化石墨稀的測定、的方法測定6次，在每次測量上取MDAL1-TOF-MS儀器視野中東、西、南、北和中部各一個點共5個點測定其氧化石墨烯信號，分析得出其重現(xiàn)性。
【文檔編號】G01N1/38GK105954349SQ201610391950
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】歐陽少虎, 李丹丹, 胡獻剛, 周啟星
【申請人】南開大學