[发明专利]一种强正电性荧光碳点的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米发光材料领域，尤其涉及一种强正电性荧光碳点的制备方法。

背景技术

荧光碳点以其优异的光学性能、良好的生物相容性、低毒性及廉价易得等优点，被广泛应用于生物传感、分析检测、能源催化等领域。制备具有特殊性能的荧光碳点，有利于解决一些切实的问题，丰富荧光碳点的种类，扩展其在不同领域的新应用。

荧光碳点的合成来源广泛，从柠檬酸、葡萄糖、氨基酸等小分子化合物到橙汁、树叶、蚕丝等天然产物，均可用于碳点的制备。然而碳点的性能与其碳源密切相关，确定合理的原料是制备特殊功能型荧光碳点的先决条件。此外，荧光碳点的合成方法包括激光蚀刻法、电化学氧化法、水热合成法、微波加热法、超声波法等。采用不同制备方法得到的碳点性能亦有所不同。

发明内容

本发明的目的在于提供一种强正电性荧光碳点的制备方法。

本发明采用的技术方案是：

一种强正电性荧光碳点的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1，配制浓度为1～50 mM的氯化十六烷基吡啶水溶液100 mL，加入2～10 mL浓度为2 M的氢氧化钠溶液，混匀得到透明的一级溶液；

步骤2，将制得的一级溶液置于超声波清洗器中超声处理10～60分钟，一级溶液由透明逐渐变为亮黄色，停止超声并用盐酸溶液调节pH至中性得到二级溶液；

步骤3，用透析袋透析二级溶液，去除二级溶液中未反应的试剂，收集透析袋中液体并进行真空干燥得到黄绿色的荧光碳点。

所述步骤1中配置的氯化十六烷基吡啶水溶液的浓度为15 mM。

所述步骤1中加入的浓度为2M的氢氧化钠溶液的量9mL。

所述步骤2中超声波清洗器的功率为700 W。

所述步骤2中超声处理的时间为30分钟。

所述步骤3中透析袋的截留分子量为3500Da。

本发明采用以上技术方案，以氯化十六烷基吡啶为原料制备出一种强正电性的荧光碳点。氯化十六烷基吡啶是一种强正电性的化合物，有利于强正电性的引入，且经济廉价。采用超声处理的方法，与其他方法相比，设备简单易得，制备时间短，相对温和的反应条件有利于前驱体上正电性的保留。本发明制备的荧光碳点不仅荧光性能优良，而且具备特殊的强正电性质，有望丰富和扩展碳点的实际应用。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明一种强正电性荧光碳点的制备方法的流程示意图；

图2为本发明的荧光碳点的荧光激发光谱及荧光发射光谱图；

图3为本发明的荧光碳点的透射电镜图；

图4为本发明的荧光碳点的Zeta电位分布图。

具体实施方式

如图1-4所示，本发明公开了一种强正电性荧光碳点的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1，配制浓度为1～50 mM的氯化十六烷基吡啶水溶液100 mL，加入2～10 mL浓度为2 M的氢氧化钠溶液，混匀得到透明的一级溶液；

步骤2，将制得的一级溶液置于超声波清洗器中超声处理10～60分钟，一级溶液由透明逐渐变为亮黄色，停止超声并用盐酸溶液调节pH至中性得到二级溶液；

步骤3，用透析袋透析二级溶液，去除二级溶液中未反应的试剂，收集透析袋中液体并进行真空干燥得到黄绿色的荧光碳点。

所述步骤1中配置的氯化十六烷基吡啶水溶液的浓度为15 mM。

所述步骤1中加入的浓度为2M的氢氧化钠溶液的量9mL。

所述步骤2中超声波清洗器的功率为700 W。

所述步骤2中超声处理的时间为30分钟。

所述步骤3中透析袋的截留分子量为3500Da。

为了进一步说明本发明的特点，利用实施例1中所得的荧光碳点进行进一步的分析。

如图2为本发明的荧光碳点的荧光激发光谱以及荧光发射光谱图，从图2可以看出该荧光碳点的最大激发波长为390 nm，最大发射波长为525 nm，在紫外灯下呈黄绿色荧光。

如图3所示，该荧光碳点的透射电镜图，该碳点均匀分布，平均粒径约3 nm。图4为该荧光碳点的Zeta电位分布图，图4表明所合成的碳点具有强正电的性质。

本发明采用以上技术方案，以氯化十六烷基吡啶为原料制备出一种强正电性的荧光碳点。氯化十六烷基吡啶是一种强正电性的化合物，有利于强正电性的引入，且经济廉价。采用超声处理的方法，与其他方法相比，设备简单易得，制备时间短，相对温和的反应条件有利于前驱体上正电性的保留。本发明制备的荧光碳点不仅荧光性能优良，而且具备特殊的强正电性质，有望丰富和扩展碳点的实际应用。