[发明专利]一种制备黄色或绿色碳点的方法

权利要求书

1.一种制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将碳源、钝化剂和还原剂分散于超纯水中，然后在保护性气体的保护下，进行搅拌，得到混合溶液；

(2)将所述步骤(1)得到的所述混合溶液转移至反应容器中，通入保护性气体排除氧气后进行加热，即得到碳点溶液；

(3)将所述步骤(2)得到的所述碳点溶液直接置于超滤管中或者与有机试剂混合，接着离心后干燥，即可得到固体碳点。

2.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述碳源优选为维生素C；

所述还原剂优选为柠檬酸、草酸、尿素、硫代硫酸钠、柠檬酸钠、亚硫酸钠、葡萄糖、硫脲以及甲醛中的至少一种；优选的，所述还原剂为柠檬酸；

所述钝化剂优选为聚乙烯亚胺、乙二胺、聚乙二醇、以及氨基酸中的至少一种；优选的，所述钝化剂为聚乙烯亚胺，该聚乙烯亚胺的分子量为600、1800、10000、或70000，更优选为1800。

3.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述混合溶液中分散的所述碳源、所述钝化剂、所述还原剂三者的质量之比为(0.05～1)：(0～1)：(0～2)；

优选的，当所述超纯水的体积为20ml时，所述混合溶液中分散的碳源为0.05～1g，分散的钝化剂为0～1g，分散的还原剂为0～2g。

4.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，记所述混合溶液中分散的所述碳源、所述钝化剂、所述还原剂三者的质量之比为x：y：z，

优选的，当所述碳源为维生素C，所述钝化剂为聚乙烯亚胺，所述还原剂为柠檬酸，三者的质量比x：y：z满足0.05≤x≤0.2，0＜y≤1，0＜z≤2时，所述碳点为绿色碳点；当所述碳源为维生素C，所述钝化剂为聚乙烯亚胺，所述还原剂为柠檬酸，三者的质量比x：y：z满足0.2＜x≤1，0＜y≤1，0＜z≤2时，所述碳点为黄色碳点。

5.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述保护性气体为氮气或氩气；所述搅拌的时间为5～60min。

6.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述加热反应是在80～180℃的反应温度下反应5～80min。

7.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述加热反应是将所述混合溶液置于密闭的反应容器中，并将该反应容器置于加热容器内进行加热；

所述反应容器为水热反应釜、微波反应釜、或圆底烧瓶；所述加热容器为水浴锅、油浴锅、电热恒温鼓风干燥箱或微波消解萃取仪；

优选的，所述加热反应为高压密闭的水热反应。

8.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述有机试剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮、二甲亚砜、乙酸乙酯、四氢呋喃或异丙醇；所述碳点溶液与有机试剂是按体积比1:2～10进行混合的；优选的，所述有机试剂为甲醇，所述碳点溶液与甲醇是按体积比1:2进行混合的；

所述超滤管的规格为3kD、10kD、或30kD。

9.如权利要求1所述制备黄色或绿色碳点的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述离心是在5000～15000rpm的转速下离心处理5～30min；所述干燥是采用保护性气体吹干、冷冻干燥、或真空干燥。