[发明专利]一种基于酒石酸和有机胺水热合成碳量子点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米材料合成方法，具体涉及一种水热合成碳量子点的方法。

背景技术

发光纳米材料的研究吸引着材料、物理、化学等领域的科学家的广泛兴趣，如有机染料、荧光蛋白、金银纳米团簇、半导体量子点、硅量子点和碳量子点等。相对于传统的半导体量子点和有机染料，碳量子点具有较低的毒性，较高的水溶性，优异的化学稳定性和较好的生物相容性，因此碳量子点在生物标记、荧光成像和药物载体等方面有广泛的应用前景，是当前的研究热点。

碳量子点的合成方法很多，可以归为两类，自上而下法和自下而上法。自下而上的方法利用广泛的原料，合成出不同性质的发光碳量子点。比较经典的合成方法主要有：糖用混酸处理再钝化的方法（Chem.Mater.2009;21,5563-5565.）；糖在酸性或碱性条件下超声法（Carbon2011;49,605-609.）；五氧化二磷和乙酸直接反应法（ACS Nano2012;6,400-409.）；柠檬酸和乙醇胺热解法（J.Am.Chem.Soc.2012;134,747-750.）；氨基酸水热法或者碳化法（Chem.Commun.2012;48,3984-3986.和Chem.Eur.J.2013;19,2276-2283.）。本方法是采用自下而上方法，利用酒石酸和有机胺水热合成碳量子点。

发明内容

本发明所要解决的问题是采用新颖的原料水热合成碳量子点的方法。

为实现上述目的，提供了一种基于酒石酸和有机胺来水热合成碳量子点的方法。通过以下技术方案来实现：称取一定量的酒石酸加入适量水中，加入有机胺，溶液混合均匀，加入水热反应釜中，在150～220℃下保温18～36小时，利用透析处理得到无杂质的碳量子点。

一种基于酒石酸和有机胺的水热合成碳量子点的方法，具体包括以下步骤：

步骤1，酒石酸加入水中，再在其中慢慢加入有机胺，形成溶液；

步骤2，将上述溶液加入密封反应釜中，水热反应；

步骤3，取出反应液，通过透析去除杂质，得到纯净的碳量子点。

所述步骤1中的酒石酸和有机胺均为分析纯试剂，未经纯化处理，直接使用；所述一定量的酒石酸的量为0.5～2g；所述适量水的量为20～40mL，所述一定量的乙醇胺的量为0.5～2mL；所述的有机胺为乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。所述步骤2中的水热反应釜容积为50mL；所述水热反应条件为在150～220℃下保温18～36小时；所述保温时间段为从温度升到反应温度时开始计时；冷却采用自然冷却；所述步骤3中的透析袋采用500～3000Da的透析袋，放于1～5L的烧杯中，透析处理。

水热方法合成碳量子点，可以合成出可控性好，粒子大小均一的碳量子点。酒石酸和有机胺合成碳量子点是一种新颖的自下而上合成碳量子点的方法。

以下将对本发明的构思、具体实施及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为乙醇胺和酒石酸水热反应得到的碳量子点的TEM图

图2为三乙醇胺和酒石酸水热反应得到的碳量子点的TEM图

具体实施方式

下面对本发明的实施例做详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

步骤1，称量1g酒石酸加入25mL水中，在其中慢慢加入1mL乙醇胺；

步骤2，将上述溶液加入50mL密封反应釜中，在160℃下保温24小时；

步骤3，取出反应液，通过透析去除杂质，得到纯净的碳量子点。

实施例2

步骤1，称量1g的酒石酸加入25mL水中，在其中慢慢加入1mL二乙醇胺；

步骤2，将上述溶液加入50mL密封反应釜中，在160℃下保温24小时；

步骤3，取出反应液，通过透析去除杂质，得到纯净的碳量子点。

实施例3

步骤1，称量1g的酒石酸加入25mL水中，在其中慢慢加入1mL三乙醇胺；

步骤2，将上述溶液加入50mL密封反应釜中，在160℃保温24小时；

步骤3，取出反应液，通过透析去除杂质，得到纯净的碳量子点。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。