[发明专利]一种过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法

权利要求书

1.一种过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、Au@SiO₂核壳结构纳米材料的制备：取20～60ml质量百分比0.01％氯金酸溶液加热至沸腾时，加入0.1～0.5ml 1wt％柠檬酸钠溶液并反应，溶液由淡黄色先变微蓝随后变为透明的棕红色，待反应完全后停止加热并自然冷却至室温；随后加入氨基硅烷溶液，室温搅拌，然后加入0.5～4ml 0.04M硅酸钠溶液，室温搅拌后移入90～96℃油浴中反应后，停止加热并自然降温，得到Au@SiO₂核壳结构纳米材料；

S2、制备氧化碳量子点粉体，在碳材料中加入硝酸与硫酸的混合溶液并进行搅拌，形成第一混合液体；随后在第一混合液体中加入氯酸钠以发生氧化剪切反应，形成第二混合液体；随后在第二混合液体中加入蒸馏水进行稀释，形成第三混合液体；随后在第三混合液体中加入碱剂调节pH值，形成第四混合液体；最后对第四混合液体进行渗析和干燥处理，得到氧化碳量子点粉体；

S3、将上述氧化碳量子点粉体分散于溶剂中，得到浓度为0.05mg/mL～25mg/mL的氧化碳量子点溶液；

S4、在氧化碳量子点溶液中加入Au@SiO₂核壳结构纳米材料，50～500℃下溶剂热反应0.5～180h，得到Au@SiO₂掺杂碳量子点。

2.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、Au@SiO₂核壳结构纳米材料的制备：取20ml质量百分比0.01％氯金酸溶液加热至沸腾时，加入0.1ml 1wt％柠檬酸钠溶液并反应，溶液由淡黄色先变微蓝随后变为透明的棕红色，待反应完全后停止加热并自然冷却至室温；随后加入氨基硅烷溶液，室温搅拌，然后加入0.5ml 0.04M硅酸钠溶液，室温搅拌后移入90℃油浴中反应后，停止加热并自然降温，得到Au@SiO₂核壳结构纳米材料；

S2、制备氧化碳量子点粉体，在碳材料中加入硝酸与硫酸的混合溶液并进行搅拌，形成第一混合液体；随后在第一混合液体中加入氯酸钠以发生氧化剪切反应，形成第二混合液体；随后在第二混合液体中加入蒸馏水进行稀释，形成第三混合液体；随后在第三混合液体中加入碱剂调节pH值，形成第四混合液体；最后对第四混合液体进行渗析和干燥处理，得到氧化碳量子点粉体；

S3、将上述氧化碳量子点粉体分散于溶剂中，得到浓度为0.05mg/mL的氧化碳量子点溶液；

S4、在氧化碳量子点溶液中加入Au@SiO₂核壳结构纳米材料，50℃下溶剂热反应0.5h，得到Au@SiO₂掺杂碳量子点。

3.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、Au@SiO₂核壳结构纳米材料的制备：取60ml质量百分比0.01％氯金酸溶液加热至沸腾时，加入0.5ml 1wt％柠檬酸钠溶液并反应，溶液由淡黄色先变微蓝随后变为透明的棕红色，待反应完全后停止加热并自然冷却至室温；随后加入氨基硅烷溶液，室温搅拌，然后加入4ml 0.04M硅酸钠溶液，室温搅拌后移入96℃油浴中反应后，停止加热并自然降温，得到Au@SiO₂核壳结构纳米材料；

S2、制备氧化碳量子点粉体，在碳材料中加入硝酸与硫酸的混合溶液并进行搅拌，形成第一混合液体；随后在第一混合液体中加入氯酸钠以发生氧化剪切反应，形成第二混合液体；随后在第二混合液体中加入蒸馏水进行稀释，形成第三混合液体；随后在第三混合液体中加入碱剂调节pH值，形成第四混合液体；最后对第四混合液体进行渗析和干燥处理，得到氧化碳量子点粉体；

S3、将上述氧化碳量子点粉体分散于溶剂中，得到浓度为25mg/mL的氧化碳量子点溶液；

S4、在氧化碳量子点溶液中加入Au@SiO2核壳结构纳米材料，500℃下溶剂热反应180h，得到Au@SiO₂掺杂碳量子点。

4.根据权利要求1-3任一所述的过渡金属掺杂碳荧光量子点的制备方法，其特征在于，步骤S3中所采用的分散溶剂是水、乙醇、甲醇或者乙酸，氧化碳量子点粉体的分散方法是采用磁力搅拌的形式进行分散。