[发明专利]具有高荧光特性的碳量子点及其制备与应用

权利要求书

1.一种测量岩石渗透性和孔隙度的方法，其特征在于，该方法采用具有高荧光特性的碳量子点进行测量，其包括：

1)将所述具有高荧光特性的碳量子点加入到溶剂中，配制得到具有高荧光特性的碳量子点的溶液；

2)将所述具有高荧光特性的碳量子点的溶液滴于岩石的表面；

3)再分别测量所述岩石的渗透率和孔隙度；

所述具有高荧光特性的碳量子点采用包括以下步骤的制备方法制得：

(1)将碳源原料粉末或碳源原料的水溶液与酸液混合，并对所得混合物进行超声波处理以使碳源原料与酸液混合均匀，得到前躯体溶液；在所述碳源原料的水溶液中，所述碳源原料与水按0.01g-1g/1mL的比例混合；

(2)将步骤(1)中所得前躯体溶液在水热反应釜中进行水热反应，反应结束后，将所得反应液冷却至室温，并向该反应液中加入碱以将其pH值调至7；所述碱为3mol/L的氢氧化钠水溶液；

(3)将步骤(2)所得悬浊液进行分离以进行碳点的颜色筛分，得到溶液；

(4)再将步骤(3)所得溶液干燥，得到具有高荧光特性的碳量子点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法步骤2)为将所述具有高荧光特性的碳量子点的溶液进行静置，并将静置后所得溶液滴于岩石的表面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述静置时间为2-8min。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述静置时间为5min。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述溶剂包括水或乙醇。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述具有高荧光特性的碳量子点的尺寸在2nm到10nm之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳源原料与酸液的质量比为1:0.1-1:10。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述碳源原料与酸液的质量比为1:5。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制备方法还包括在步骤(1)中将氮源和/或硫源及碳源原料粉末或碳源原料的水溶液一并与酸液混合，以进行碳量子点的荧光量子产率增强的操作。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述氮源包括尿素、乙二胺、乙醇胺、乙二醇胺、聚乙烯亚胺、甘氨酸及氨水中的一种或几种的组合；

所述硫源包括硫代硫酸钠和/或硫脲。

11.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，所述碳源原料包括秸秆、煤、石油基沥青与石油焦及餐厨垃圾中的一种或几种的组合。

12.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，所述酸液包括盐酸、硝酸、浓硫酸及双氧水中的一种或几种的组合。

13.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应为140-280℃反应1h以上。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述反应为140-280℃反应4h。

15.根据权利要求7-10任一项所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述分离包括采用过硅胶柱、旋转蒸发及膜分离中的一种或几种方法进行分离。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述膜分离包括采用圆筒形膜分离过滤器进行分离。