[发明专利]一种石墨烯量子点的制备方法

说明书

本发明提供了一种石墨烯量子点的制备方法，包括：S1)将废弃有机染料在保护气氛中高温煅烧，得到碳产物；S2)将所述碳产物在溶剂中超声破碎后，进行溶剂热反应，得到石墨烯量子点。与现有技术相比，本发明以废弃有机染料作为原料，将其在高温下碳化，然后经过简单超声及溶剂热反应制备石墨烯量子点，可通过选择不同的溶剂和添加高分子表面活性剂作为修饰剂，得到不同荧光强度的石墨烯量子点，制备方法简单易控，避免了环境污染。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，尤其涉及一种石墨烯量子点的制备方法。

背景技术

作为新的碳基材料，石墨烯量子点(GQDs)由于其小的纳米尺寸，具有量子限域效应、边缘效应，从而出现的很多独特的性能。这使得量子点有望在生物成像、生物传感、药物载体、发光二极管以及太阳能电池等领域都有潜在的应用。

目前，已有很多研究致力于制备合成出性能优良、产量高的石墨烯量子点，主要的合成方法可以分为自下而上和自上而下这两种。其中自上而下的方法主要指的是通过切割不同碳源来制备小尺寸的石墨烯量子点(GQDs)；而自下而上的方法包括碳水化合物的碳化，多环芳烃的自组装，小分子有机合成等，通过分子路线制备出石墨烯量子点。

有机废弃染料是一种有毒的且在水中难降解的污染物，因此本发明提供了一种利用废弃染料制备石墨烯量子点的制备方法。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种石墨烯量子点的制备方法，该制备方法以废弃染料为原料。

本发明提供了一种石墨烯量子点的制备方法，包括：

S1)将废弃有机染料在保护气氛中高温煅烧，得到碳产物；

S2)将所述碳产物在溶剂中超声破碎后，进行溶剂热反应，得到石墨烯量子点。

优选的，所述废弃有机染料为废弃橙黄类染料。

优选的，所述高温煅烧的温度为600℃～1000℃；升温速率为2℃/min～5℃/min；所述高温煅烧的时间为1～2h。

优选的，所述溶剂选自水、乙醇与N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

优选的，所述超声破碎的功率为100～400W；所述超声破碎的时间为40min～1h。

优选的，当所述溶剂为水时，溶剂热反应中还加入高分子表面活性剂

优选的，所述高分子类表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮和/或聚乙二醇。

优选的，所述高分子类表面活性剂与碳产物的质量比为(0.2～1)：1。

优选的，所述溶剂热反应的温度为150℃～200℃；所述溶剂热反应的时间为6～8h。

优选的，所述溶剂热反应后进行过滤，得到石墨烯量子点；所述过滤所用滤膜为0.2～0.3μm微孔滤膜

本发明提供了一种石墨烯量子点的制备方法，包括：S1)将废弃有机染料在保护气氛中高温煅烧，得到碳产物；S2)将所述碳产物在溶剂中超声破碎后，进行溶剂热反应，得到石墨烯量子点。与现有技术相比，本发明以废弃有机染料作为原料，将其在高温下碳化，然后经过简单超声及溶剂热反应制备石墨烯量子点，可通过选择不同的溶剂和添加高分子表面活性剂作为修饰剂，得到不同荧光强度的石墨烯量子点，制备方法简单易控，避免了环境污染。

附图说明

图1为本发明实施例1中得到的碳产物的扫描电子显微镜照片；

图2为本发明实施例1中得到的碳产物的X射线衍射图；

图3为本发明实施例1中得到的石墨烯量子点在365nm紫外光激发下的荧光光谱图；