[发明专利]发光性纳米碳的制造方法

说明书

本发明提供一种可效率良好地大量制造发光性纳米碳的发光性纳米碳制造方法以及发光性纳米碳。一种由含有碳源化合物及氮源化合物的原料水溶液制造发光性纳米碳(Product)的方法，其包括：反应步骤，将储存容器(Reservoir)的原料水溶液在反应容器的加热部(Furnace)中加热，在反应温度100℃以上且500℃以下进行反应；以及冷却步骤，将含有反应步骤中生成的反应产物的反应溶液在冰浴(Ice bath)中冷却。

技术领域

本发明涉及一种将碳源化合物及氮源化合物作为原料而合成的发光性纳米碳的制造方法。

背景技术

发光性纳米碳(碳点)是近来从煤烟中发现的新颖碳纳米材料，与石墨烯或其他纳米碳材料不同，具有显示出强发光性的特征。另外，可作为碳源化合物而使用的是有机分子，不使用如半导体量子点般硫化镉(CdS)或硒化镉(CdSe)等毒性高的镉化合物或铕等稀有金属作为原料。因此，作为可成为有毒性之虞的半导体量子点的代替的新的发光材料，发光性纳米碳受到关注。

关于发光性纳米碳的合成法，近年来进行了各种报告。例如，报告了对气相中合成的煤烟进行化学处理的方法、或者使用液相中的反应来合成发光性纳米碳的批次式方法等。本发明的发明者等人报告了一种使用微反应场形成装置(专利文献1)的发光性纳米碳的合成法，所述微反应场形成装置使用利用电致喷雾(静电喷雾)而合成的极微小液滴间的静电相互作用(非专利文献1)。另外，还报告了一种利用与专利文献1记载的所述微反应场形成装置类似的装置的无机氧化物微粒子粉体的制造方法(专利文献2、非专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2012/173262号

专利文献2：国际公开第WO97/49484号

非专利文献

非专利文献1：比江岛他、化学工学会第78年会、0319(2013)演讲要旨集

非专利文献2：博拉等人(Borra et al),气溶胶科学杂志(J.Aerosol.Sci.,)30,945(1999)

发明内容

发明所要解决的问题

但是，使用微反应场形成装置的之前的制造方法具有无法效率良好地大量制造发光性纳米碳的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种可效率良好地大量制造发光性纳米碳的发光性纳米碳制造方法。

解决问题的技术手段

本发明的发光性纳米碳制造方法是由含有碳源化合物及氮源化合物的原料水溶液制造发光性纳米碳的方法，且包括：反应步骤，将所述原料水溶液在反应容器中加热，在反应温度100℃以上且500℃以下进行反应；以及冷却步骤，将含有所述反应步骤中生成的反应产物的反应溶液冷却。

发明的效果

根据本发明，通过使原料水溶液中的碳源化合物和氮源化合物在高温、高压下的水中反应，可效率良好地大量制造发光性纳米碳。另外，若设为使反应步骤与冷却步骤连续且同时进行的构成，则可良率更良好地制造发光性纳米碳。通过使原料水溶液的组成或反应步骤中的反应条件发生变化，可调整发光特性而制造具备各种发光特性的发光性纳米碳。

附图说明

图1(a)～图1(c)为对实施例1(0.1M)、实施例2(0.2M)及实施例3(0.5M)中使反应步骤的时间不同而获得的发光性纳米碳照射波长405nm的激励光时的发光光谱的图表。图1(a)为2小时、图1(b)为4小时、图1(c)为8小时。