[发明专利]有机功能化的发光碳量子点及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种有机功能化的发光碳量子点，其是一种无定形结构的碳纳米粒子，其特征是：所述的有机功能化的发光碳量子点是在碳量子点的表面修饰有有机硅烷或带有酰胺基的有机高分子化合物。

2.根据权利要求1所述的有机功能化的发光碳量子点，其特征是：所述的有机功能化的发光碳量子点在光照下发出蓝光或绿光；其中光照的波长为300～1064nm。

3.根据权利要求1或2所述的有机功能化的发光碳量子点，其特征是：所述的有机功能化的发光碳量子点的粒径为1～10纳米。

4.根据权利要求1所述的有机功能化的发光碳量子点，其特征是：所述的有机硅烷是有机硅烷偶联剂；

所述的带有酰胺基的有机高分子化合物选自有机烃基酰胺化合物、有机烃基酰胺化合物的衍生物、多元酰胺化合物、芳香酰胺化合物、芳香酰胺化合物的衍生物、酰胺基钛酸酯偶联剂、酰胺基钛酸酯偶联剂的衍生物、带有酰胺基的聚合物和带有酰胺基的聚合物的衍生物中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的有机功能化的发光碳量子点，其特征是：所述的有机硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、亚氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂中的一种；

所述的有机烃基酰胺化合物选自碳原子数≤18的烃基酰胺中的一种或几种；

所述的多元酰胺化合物选自碳原子数≤18的烷基二胺的酰胺基衍生物、三乙烯四胺的酰胺基衍生物和四乙烯五胺的酰胺基衍生物中的一种或几种；

所述的芳香酰胺化合物是十二酰胺基苯胺、苯基十八酰胺或它们的混合物；

所述的带有酰胺基的聚合物是酰胺基硅油、酰胺基聚乙二醇或它们的混合物。

6.一种根据权利要求1～5任意一项所述的有机功能化的发光碳量子点的制备方法，其特征是：

将有机硅烷或者带有氨基的有机高分子化合物用氮气脱气后由室温升温到150～350℃，在此温度下，将分解温度为150～300℃的有机化合物加入到上述用氮气脱气后的有机硅烷或者带有氨基的有机高分子化合物中，进行有机热解反应，有机热解反应完成后进行提纯，得到在碳量子点的表面修饰有有机硅烷或者带有酰胺基的有机高分子化合物的有机功能化的发光碳量子点；

其中，有机化合物与有机硅烷或者带有氨基的有机高分子化合物的比例为0.1～3克的有机化合物：10毫升的有机硅烷或者带有氨基的有机高分子化合物；

或

将含有分解温度为150～300℃的有机化合物的乙醇和水的混合溶液于温度为150～250℃下进行水热处理，然后进行萃取渗析或酸化提纯后得到碳量子点，得到的碳量子点与带有氨基的有机高分子化合物反应进行有机表面功能化，得到在碳量子点的表面修饰有带有酰胺基的有机高分子化合物的有机功能化的发光碳量子点；

所述的混合溶液中的有机化合物的浓度为0.01～0.55克/毫升，所述的混合溶液中的乙醇与水的体积比为1∶1；

所述的碳量子点与带有氨基的有机高分子化合物的质量比为1∶0.5～2。

所述的分解温度为150～300℃的有机化合物选自有机多元酸、氨基酸、碳水化合物和碳水化合物的衍生物中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述的有机多元酸选自葡萄糖酸、乳酸、柠檬酸和邻苯二甲酸中的一种或几种；

所述的氨基酸选自赖氨酸、甘氨酸和天冬氨酸中的一种或几种；

所述的碳水化合物是糖化合物。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述的有机硅烷是有机硅烷偶联剂；

所述的带有氨基的有机高分子化合物选自有机烃基胺化合物、有机烃基胺化合物的衍生物、多元胺化合物、芳香胺化合物、芳香胺化合物的衍生物、氨基钛酸酯偶联剂、氨基钛酸酯偶联剂的衍生物、带有氨基的聚合物和带有氨基的聚合物的衍生物中的一种或几种。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征是：所述的有机硅烷偶联剂选自氨基硅烷偶联剂、亚氨基硅烷偶联剂、环氧基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂中的一种；

所述的有机烃基胺化合物选自碳原子数≤18的烃基胺中的一种或几种；

所述的多元胺化合物选自碳原子数≤18的烷基二胺、三乙烯四胺和四乙烯五胺中的一种或几种；

所述的芳香胺化合物是十二氨基苯胺、苯基十八胺或它们的混合物；

所述的带有氨基的聚合物是氨基硅油或氨基聚乙二醇或它们的混合物。

10.一种根据权利要求1～5任意一项所述的有机功能化的发光碳量子点的用途，其特征是：所述的有机功能化的发光碳量子点作为发光功能材料使用、作为光功能纳米杂化复合材料使用或作为生物活体细胞显像材料使用。