[发明专利]一种以无水乙醇为溶剂从炭黑中提取碳量子点的方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料领域，涉及一种以无水乙醇为溶剂从炭黑中提取碳量 子点的方法。

背景技术

碳量子点与各种金属量子点类似，碳量子点在光照的情况下可以发出明亮 的光。相对于金属量子点而言，碳量子点无毒，对环境的危害小，造价也更便 宜。

作为一个新出现的荧光纳米材料,碳量子点在化学传感、生物成像、药物输 送、光催化和电催化等方面显示巨大的潜力。相比传统的半导体量子点，碳量 子点具有良性的化学成分、可调的荧光发射波长、表面基团功能化、光化学稳 定等非常有吸引力的特点，使得碳量子点的开发具有很大的意义。

目前碳量子点的合成方法主要有两种：自上而下和自下而上；前者包括打 碎大一点的碳结构，包括纳米金刚石、石墨、碳纳米管、活性炭、炭黑等，使 用的方法像电弧放电方法、激光烧蚀和电化学氧化。后者主要是由小分子作碳 源，例如：柠檬酸、碳水化合物、聚合物等。具体的方法有水热法、微波协助 等。

显然，在碳量子点的合成路线中，并没有非常简单的合成路线，这是人们 亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种以无水乙醇为溶剂从炭黑中提取碳 量子点的方法，该方法以无水乙醇为溶剂，以炭黑为碳源，解决碳量子点合成 复杂的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种以无水乙醇为溶剂从炭黑中提取碳量子点的方法，该方法以无水乙醇 为溶剂，提取炭黑中的量子点，具体步骤为：

(1)将5-10mg炭黑加入到10-15ml无水乙醇中，搅拌均匀后，在15‐70℃ 下静置分层；

(2)将步骤(1)静置后的上层清液用0.20-0.50μm的滤膜过滤得到澄清 液体。

(3)将步骤(2)得到的澄清液体置于截留分子量为3-5K的浓缩离心管中， 8000-12000rpm离心10-15min，取出下层含有碳量子点的淡黄色的液体。用旋 蒸仪将无水乙醇除去，得到2-5nm的固体碳量子点。

本发明有益效果为：以无水乙醇为溶剂，从炭黑中提取碳量子点，较以往 的合成方法相比具有操作简单便捷，成本低的优点，得到的碳量子点荧光强度 高、稳定性较强。

附图说明

图1为碳量子点荧光发射谱图；

图2为碳量子点的红外光谱图；

图3为碳量子点的透射电子显微镜成像；

图4为碳量子点的透射电子显微镜成像得到的粒子的粒径统计分布。

具体实施方式

以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式。所使用的实验方法均 为常规方法，所用试剂等均可从化学或生物试剂公司购买。

实施例1

一种碳量子点的提取方法，所述提取方法为先将无水乙醇与炭黑混合，搅 拌5min，室温下静置1h，提取上层清液，使用0.22μm滤膜过滤，将滤液继续 用截留分子量为3K的浓缩离心管浓缩，10000rpm离心12min。取下层含有碳量 子点的液体，用旋蒸仪将无水乙醇除去，得到固体碳量子点样品。

实施例2

一种碳量子点的提取方法，所述提取方法为先将无水乙醇与炭黑混合，超 声5min，室温下静置24h，提取上层清液，使用0.45μm滤膜过滤，将滤液继 续用截留分子量为3K的浓缩离心管浓缩，12000rpm离心10min。取下层含有碳 量子点的液体；用旋蒸仪将无水乙醇除去，得到固体碳量子点样品。

实施例3

一种碳量子点的提取方法，所述提取方法为先将无水乙醇与炭黑混合，搅 拌5min，70度水浴下静置1h，提取上层清液，使用0.22μm滤膜过滤，将滤液 继续用截留分子量为5K的浓缩离心管浓缩，10000rpm离心15min。取下层含有 碳量子点的液体；用旋蒸仪将无水乙醇除去，得到固体碳量子点样品。