[发明专利]一种氮掺杂荧光碳量子点及其制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂荧光碳量子点的制备方法，其特征在于：配置羧甲基纤维素与乙二胺的混合溶液，混合溶液中羧甲基纤维素的浓度为0.03～0.05g/mL，乙二胺与羧甲基纤维素的质量比为0.15～0.9；将混合溶液置于高压反应釜中进行水热反应，其中，水热反应温度为180℃～240℃，水热反应时间为6～48h，得反应液；将反应液依次进行超声，离心，过滤处理，得滤液；用超纯水对滤液进行透析处理，将透析所得固体产物冷冻干燥至粉末，即得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述超声为：于超声波细胞粉碎机中，在功率100W超声分散2s停3s的条件下超声分散20min。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离心为：在10000～12000r/min的转速下离心30min。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述过滤为：利用0.22μm水系滤膜过滤，滤去反应液中的不溶性沉淀物，获得滤液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述透析为：利用截留分子量为100～500Da的聚纤维素酯透析袋对滤液进行提纯，透析处理时间为12～24h，且每隔2～4h换一次超纯水。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述冷冻干燥在真空条件下进行的，干燥时间为72h。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合溶液中乙二胺与羧甲基纤维素的质量比为0.15～0.75。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述混合溶液中羧甲基纤维素的浓度为0.04g/mL。

9.根据权利要求1～8任一项所述的方法，其特征在于：所述方法包括下述工艺步骤：

(1)室温下，将羧甲基纤维素在磁力搅拌状态下溶解于超纯水中，然后加入乙二胺，混合均匀获得透明状浅黄色溶液，其中，所得浅黄色溶液中羧甲基纤维素的浓度为0.03～0.05g/mL，乙二胺与羧甲基纤维素的质量比为0.15～0.9；

(2)将步骤(1)所得浅黄色溶液转移至PPL内衬的不锈钢高压反应釜中，密封后置于油浴锅中，进行水热反应，水热反应温度为180℃～240℃，水热反应时间为6～48h；反应结束，待反应釜冷却至室温后，获得深褐色反应液；

(3)将步骤(2)所得反应液进行超声，离心处理，用0.22μm水系滤膜过滤，滤去不溶性沉淀物，获得上层溶液；利用超纯水对上层清液进行透析处理12～24h，每隔2～4h换一次超纯水；

(4)将步骤(3)所得透析产物进行冷冻干燥至粉末，即获得纯净的氮掺杂荧光碳量子点。

10.权利要求1～9任一项所述方法制备所得的氮掺杂荧光碳量子点，其特征在于：所述氮掺杂荧光碳量子点的荧光强度与Fe³⁺的浓度呈线性关系，Fe³⁺浓度的检测限为1.51μM。