[发明专利]一种碳点的合成方法

说明书

本发明提供了一种碳点的合成方法，步骤为：A、将磨碎烘干后的黄豆煅烧，煅烧后的灰分冷却至室温后，研磨成粉末；B、将粉末与二次蒸馏水混合，超声后离心，获得上清液；C、上清液用滤膜过滤，滤液离心纯化，即得碳点。与现有技术相比，本发明提供的方法合成的碳点具备良好的荧光性能和光稳定性，且制备过程中所使用的溶剂只有水，碳源采用黄豆，廉价易得，合成方法简单、成本低，绿色无污染。

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种碳点的合成方法。

背景技术

碳点是一种尺寸小于10nm的分散的类球形的新型的荧光碳纳米材料。由于其具有生物相容性、无毒性、多色荧光性和荧光稳定性等优良的性能，以及在生物标记、生物成像、药物载体和荧光探针等领域的良好应用前景，已经引起了越来越多研究者的兴趣。

近年来，随着经济的快速发展，一些研究者开展了碳点制备方法的研究，其碳点的合成方法有很多种，一般可分为两类：自上而下合成方法和自下而上合成方法。前者是由较大的碳骨架上剥落下来碳颗粒，包括电弧放电法、激光法、电化学法等；后者则是直接以较小碳颗粒进行修饰、钝化，最终合成CDs，包括基于灰的氧化、腐蚀法、热解有机物法、微波合成法等。目前大多数CDs的制备过程操作复杂，使用的碳源成本较高，制备过程中使用酸或碱等化学试剂或溶液，易造成环境污染。

前期的热解法制备碳点的研究中，利用高温热解前驱体碳化形成碳点，所制备的碳点荧光量子产率虽高，但多为油溶性，限制了碳点的在水相中的应用。

目前，通过某些合成方法制备的碳点荧光量子产率(Fluorescence quantumyields,QYs)较低。而且，碳元素是世界上最重要的元素之一，用于合成碳点的碳源各种各样，碳源从复杂难以获得朝着易得、安全、环保方向发展。碳点的合成方法也向步骤少、操作简单、合成条件晃达到等方向发展。

因此，如何寻求廉价的碳源并利用简单、绿色的方法制备CDs成为该领域的研究热点。目前，对于利用可再生和环境友好等性能特点的碳源来制备碳点的报道不多，因此合成一种绿色的，污染较小的碳点材料是具有十分重要的现实意义的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳点的合成方法，以黄豆为碳源，水为溶剂，合成方法简单、廉价、绿色，所得碳点具备良好的荧光性能和光稳定性。

本发明提供的一种碳点的合成方法，包括以下步骤：

A、将磨碎烘干后的黄豆煅烧，煅烧后的灰分冷却至室温后，研磨成粉末；

B、将粉末与二次蒸馏水混合，超声后离心，获得上清液；

C、上清液用滤膜过滤，滤液纯化，即得碳点。

步骤A中所述磨碎是指将黄豆磨碎至粒径为0.4—0.7cm；所述烘干是指35—55℃下烘干50—80min。

进一步的，步骤A中所述煅烧具体为:300-400℃下煅烧60-100min；优选的，在350℃下煅烧80min。

步骤A中所述粉末过400-600目的筛网进行筛选，粉末的细度是23—38微米。

步骤B中，粉末与二次蒸馏水的混合比例为1:70-100g/mL。优选的为1:100g/mL。

步骤B中所述超声，功率是80W，超声时间为55-65min；优选的为60min。

步骤B中所述离心是指9000r/min速度下离心25—30min，优选的在9000r/min速度下离心30min。

步骤C中所述滤膜为0.22μm微孔滤膜。

步骤C中所述纯化具体为：将滤液在8000—9000r/min速度下离心25—30min，将所得离心液放入3000Da透析袋中透析3.5—4.5h；优选为透析4h。