[发明专利]一种碳量子点的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳量子点的制备方法，步骤如下：用浓度为1.5mol/L的硝酸回流木质活性炭，反应温度为105‑115℃，回流14‑16h，反应结束后，将反应所得物自然冷却至室温，用Na₂CO₃中和，在12000r/min条件下离心20‑25min，重复4‑6次，直至获得黄棕色清液，再采用截留分子量为3000Da的透析袋透析4‑5d，即得荧光碳量子点溶液。该方法简便、快捷、易操作，成功制备了具有双重荧光发射的碳量子点，可大规模制备。

技术领域

本发明涉及一种碳量子点的制备方法。

背景技术

作为一种新型的荧光纳米颗粒，碳量子点不仅荧光性能优异，而且制备方法多种多样，原料廉价，且简单易行，因此，不论从制备方法还是从应用方面都得到了人们的广泛关注。碳量子点的制备方法可归为两类：（1）“自上而下法”，即将宏观的碳材料“打碎”来制备碳量子点；（2）“自下而上法”，即将有机分子聚合、碳化来制备碳量子点。一般来说，“自上而下法”制备碳量子点的原料较丰富，如蜡烛灰、石墨粉、活性炭、石墨棒等，其中活性炭因具有多孔结构，所以比其他碳材料更易于制备出碳量子点。但从报道的采用活性炭制备的碳量子点来看，目前还侧重于制备方法和简单应用方面的研究，未见结合活性炭的微观结构来解释碳量子点荧光起源的报道。由于荧光性能优异，碳量子点的应用范围非常广泛，包括荧光标记、荧光传感、光催化和光电器件等方面。单荧光发射的碳量子点在应用于荧光传感器时存在一定的缺陷，例如基于荧光强度检测温度、离子浓度或pH值时，荧光强度除了与待检测目标有关，还与激发光强度以及探测效率有关外，因此检测结果不太可靠。而具有双重荧光发射的碳量子点在应用于传感器时，可设计成比率计荧光传感器，使检测结果更可靠。但目前对具有双重荧光发射的碳量子点的报道还较少。碳量子点的荧光行为较为复杂，不同方法制备的碳量子点有着不同的荧光性质。有些研究报道的碳量子点的荧光随激发波长不移动，而有些研究报道的碳量子点的荧光随激发波长移动；还有一些碳量子点展现出双重荧光发射，但蓝色荧光部分和绿色荧光部分的相对强度又因制备条件的不同而不同。由于碳量子点结构以及荧光行为都较复杂，所以至今仍没有统一的理论可以很好地解释碳量子点的发光行为。而弄清碳量子点的荧光起源，不仅可以更好地调控其荧光，提高其荧光量子产率，还有助于改进碳量子点的制备工艺，以实现大规模可控制备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳量子点的制备方法。

本发明通过下面技术方案实现：

一种碳量子点的制备方法，包括如下步骤：用90-100份浓度为1.5mol/L的硝酸回流15-25份木质活性炭，反应温度为105-115℃，回流14-16h，反应结束后，将反应所得物自然冷却至室温，用Na₂CO₃中和，在12000r/min条件下离心20-25min，重复4-6次，直至获得黄棕色清液，再采用截留分子量为3000Da的透析袋透析4-5d，即得荧光碳量子点溶液；各原料均为重量份。

优选地，所述的方法中，反应温度为110℃。

优选地，所述的方法中，回流15h。

优选地，所述的方法中，在12000r/min条件下离心22min。

优选地，所述的方法中，采用截留分子量为3000Da的透析袋透析4.5d。

本发明技术效果：

该方法简便、快捷、易操作，成功制备了具有双重荧光发射的碳量子点，可大规模制备。

具体实施方式

下面结合实施例具体介绍本发明的实质性内容。

实施例1