[发明专利]一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法

权利要求书

1.一种核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将4-溴苄基溴和N, N-二甲基十二胺在溶剂中溶解后，在惰性气体保护下进行反应，得到中间体1；其中4-溴苄基溴与N, N-二甲基十二胺的摩尔比为1:1.1~1.5；所述溶剂为二氯甲烷-甲醇混合溶剂；所述反应的温度为20~30℃；

（2）取中间体1、3-噻吩硼酸、碳酸钠和4-(三苯基膦)钯，在溶剂中溶解后，在惰性气体保护下进行加热反应，得到中间体2；

（3）将中间体2与三氯化铁在惰性气体保护下进行反应，得到中间体PT2；

（4）取中间体PT2溶于水后，在高压反应釜中加热至120~180℃进行反应，反应时间为4~48 h，得到GQDs水溶液；

（5）将GQDs水溶液、乙醇及氨水混合后，加入正硅酸四乙酯溶液，进行反应，得到石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒混悬液；其中GQDs水溶液、乙醇与氨水的体积比为25:170~190:3~5；正硅酸四乙酯的加入量以每20 mL GQDs@hMSN计，为0.8~1.2 mL；

（6）取十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺溶液在水中分散后，继续加入所述石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒混悬液进行反应，再升温后缓慢加入正硅酸四乙酯继续反应，然后降温至40~60℃加入碳酸钠进行蚀刻反应，蚀刻时间为20~50 min，即得GQDs@hMSN纳米颗粒；

该GQDs@hMSN纳米颗粒是以石墨烯量子点为核，以中空介孔二氧化硅为壳的核壳型纳米颗粒，该纳米颗粒的直径为80~120 nm；其荧光发射波长为570~670 nm。

2.根据权利要求1所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二 氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（2）中，中间体1、3-噻吩硼酸、碳酸钠和4-(三苯基膦)钯的摩尔比为1:4.5~5.0:0.1~0.3:0.6~1.0；所述溶剂为乙醇-水混合溶剂；所述反应的温度为80~100℃。

3.根据权利要求1所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（3）中，中间体2先溶解在无水氯仿中得到中间体2溶液，另取无水三氯化铁溶解在无水氯仿中后，缓慢加入所述中间体2溶液，在氮气气氛以及20~30℃下搅拌反应，得到中间体PT2；其中无水三氯化铁的用量为中间体2质量的3~5倍。

4.根据权利要求1所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（5）中，反应温度为20~30℃，反应时间为20～30min。

5.根据权利要求1所述的核壳型石墨烯量子点@介孔二氧化硅纳米材料的制备方法，其特征在于在步骤（6）中，十六烷基三甲基氯化铵和三乙醇胺的体积比为9~11:1，加入石墨烯量子点@致密二氧化硅纳米颗粒混悬液后在20~30℃下搅拌反应，再升温至70~90℃缓慢加入正硅酸四乙酯继续进行反应。