[发明专利]激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法

说明书

本发明提供了一种激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法，包括以下步骤：蔗糖前体溶液的配制；按体积比1～5:3混合蔗糖前体溶液与浓磷酸，得到第一混合溶液；将得到的第一混合溶液加热，得到棕色溶液；将棕色溶液置于冰水浴条件下按体积比5:1～5混合棕色溶液与乙二胺，得到第二混合溶液，过滤所述第二混合溶液，得到滤液；透析所述滤液，得透析液；将透析液蒸发得到水溶性氮磷共掺杂碳量子点。本发明的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法，其具有碳源丰富、廉价，制备过程简易，制备全过程无污染、无毒、绿色环保，可大量制备的优点。

技术领域

本发明属于本发明属于荧光材料制备技术领域，具体涉及一种激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法。

背景技术

近年来，荧光碳纳米材料因其具有良好的光学特性和细胞低毒性引起了科研工作者们的广泛研究。它具有较好的光稳定性，且无毒副离子的存在，适用于长时间的检测和示踪的实验，在生物标记和分析检测等方面具有广阔的应用前景。碳量子点(CQDs)呈现出的亲水性、低细胞毒性、化学及光稳定性等优异性质，使其在化学、生物医学、传感学及光电子学领域得到了广泛的关注与应用。

碳量子点的制备方法目前主要有两种：自上而下法和自下而上法。自上而下的合成方法，即从较大的碳结构剥落制备碳纳米颗粒的物理方法，再通过聚合物表面钝化的方式使其有效发光，主要包括电弧放电、激光剥蚀、电化学氧化、电子书辐射等。该方法往往需要严格的实验条件和特殊的能源，成本高，而且获得的碳量子产率比较低。自下而上的合成方法，即通过热解或碳化合适的前驱物直接合成荧光碳量子点，方法包括：燃烧法、热液碳化法、超声法等，但这类方法所采用的往往都是不可再生能源且需要严格的后期处理，所以也不利于持续并规模生产荧光碳量子点。因此，寻找廉价易得、天然无毒的原料，利用简易有效的方法快速制备异性优异且高量子产率的碳量子点显得尤其重要。

发明内容

本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法，其具有碳源丰富、廉价，制备过程简易，制备全过程无污染、无毒、绿色环保，可大量制备的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

S1、蔗糖前体溶液的配制；

S2、按体积比1～5:3混合蔗糖前体溶液与浓磷酸，得到第一混合溶液；

S3、将S2中得到的第一混合溶液加热，得到棕色溶液；

S4、将S3中的棕色溶液置于冰水浴条件下按体积比5:1～5混合棕色溶液与乙二胺，得到第二混合溶液，过滤所述第二混合溶液，得到滤液；

S5、透析所述滤液，得透析液；

S6、将透析液蒸发得到水溶性氮磷共掺杂碳量子点。

优选的是，所述的激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法， S3中加热时置于温度为80℃的恒温箱中，加热时间为50min。

优选的是，所述的激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法， S6中蒸发时于60℃恒温下进行旋转蒸发。

优选的是，所述的激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法， S1中蔗糖前体溶液的配制是将1g蔗糖溶于2mL超纯水，备用。

优选的是，所述的激发发射波长依赖浓度的水溶性氮磷共掺杂碳量子点的制备方法， S2中蔗糖前体溶液与浓磷酸体积比为2:3。