[发明专利]一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光纳米材料的制备，尤其涉及一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方 法。

背景技术

碳点(CarbonDots，CDs)，是近几年来出现的一种新型荧光碳纳米粒子。2004年，Xu(J Am.Chem.Soc，2004，126：12736)等在净化用电弧放电产生的烟灰制备单壁碳纳米管时首 次发现了在紫外灯照射下发出荧光的物质，经过进一步电泳分离得到分子量不同的三组荧光 碳纳米粒子。传统的半导体量子点由于自身存在的毒性问题以及光闪烁现象等缺陷，以及由 此带来的人体健康和对环境潜在的危害等影响制约了其的广泛的应用。荧光碳点具有良好的 荧光稳定性、无光闪烁现象、优良的水溶性和生物相容性、低毒性、激发波长和发射波长可 调控，且具有荧光上转换等一系列优异的性能，使得荧光碳点取代量子点在生物医学上的地 位成为可能。

碳点的合成方法主要有电化学制备法，强酸氧化法，激光辅助制备法，电弧放电法，超 声法，然而由于上述这些制备方法工艺步骤繁琐，原料成本较高等因素，导致荧光碳点的合 成难以实现规模化生产。因此，探索一种原料设备简单、环境友好的制备方法，对碳点的研 究而言无疑具有重大意义。目前，利用绿色原料来合成碳点是当前研究的热点，最近报道的 关于绿色合成碳量子点的文献有：VaibhavkumarNM，SanjayJ，HirakenduB，RakeshKS， SureshKK.SensorsandActuatorsB.2015，213，434-443(苹果汁的水热处理)；RuanSB， ZhuBY，ZhangHJ，ChenJT，ShenS，QianJ，HeQ，GaoHL.JournalofColloidand InterfaceScience.2014，422，25-29(水热蜘蛛网)；WeiJM，ZhangX，ShengYZ，Shen JM，HuangP，GuoSK，PanJQ，FengBX.MaterialsLetters.2014，123，107-111(玉米 粉的水热处理)。目前大多数方法都侧重于水热处理，虽然这些方法中的原材料廉价易得，但 是耗时长。

发明内容

本发明的目的在于针对上述技术缺陷，提供一种碳源绿色且来源广泛，可快速简便规模 化制备碳量子点的方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，本发明通过 以下技术方案实现：取一根葱，用粉碎机将其粉碎，称取一定量粉碎的葱置于烧杯中，在微 波炉中微波反应一段时间，获得的产物加入50-300mL去离子水磁力搅拌8min，然后进行超 声处理，得到分散均匀的悬浊液，悬浊液经离心提取上清液，将获得的上清液透析，用滤膜 过滤，旋转蒸发浓缩得到浓缩碳量子点溶液，然后于-50℃下冷冻干燥最终得到碳量子点固 体粉末。

一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，具体包括以下步骤：

步骤1，取一根葱，用粉碎机将其粉碎；

步骤2，称取一定量粉碎的葱置于50-250mL烧杯中，在微波炉中微波反应一段时间后， 冷却；

步骤3，将获得的产物加入50-300mL去离子水磁力搅拌8min，然后进行超声处理，得 到分散均匀的悬浊液，悬浊液经离心提取上清液；

步骤4，将获得的上清液透析，用微孔滤膜过滤，旋转蒸发浓缩得到浓缩碳量子点溶液， 然后于-50℃下冷冻干燥最终得到碳量子点固体粉末。

本发明的一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，进一步技术方案是，所述步骤2中， 微波功率为500-800w，微波反应时间为3-6min。

本发明的一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，进一步技术方案是，所述步骤2中， 冷却为自然冷却。

本发明的一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，进一步技术方案是，所述步骤3中， 超声功率为100w，超声频率为53kHz，超声时间为60-180min。

本发明的一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，进一步技术方案是，所述步骤3中离 心速度为8000-10000r/min，离心时间为8-10min。

本发明的一种以葱为原料微波制备荧光碳点的方法，进一步技术方案是，所述步骤4中透 析采用1000-3000Da的透析袋，放于2-5L的烧杯中透析，透析时间为36-48h。