[发明专利]一种碳量子点/纳米银复合溶液及其制法和应用

说明书

本发明提供了一种碳量子点/纳米银复合溶液及其制法和应用，所述碳量子点/纳米银复合溶液是通过将碳量子点和银氨溶液混合反应后制得。银氨溶液中银离子与NH₃分子的络合，降低了银离子反应速度，有利于形成粒径更为均匀的银纳米颗粒，同时使用碳量子点作为还原剂和稳定剂在较低温度下还原银氨溶液来制备碳量子点/纳米银复合溶液，不但操作简便、成本低、速度快，而且所制备的水基荧光碳量子点/纳米银复合溶液产率高，尺寸较小，双荧光性能良好且光学性能稳定。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种碳量子点/纳米银复合溶液及其制法和应用。

背景技术

碳量子点(CQDs)是尺寸小于10nm、具有类似石墨烯或无定形碳核等结构、表面富含羟基等基团的碳纳米材料。具有化学惰性、抗光漂白性、低毒性以及生物相容性等优点。除了具有很好的光学性质，碳量子点的荧光发射类似于传统的半导体量子点的荧光发射，且其比表面积大可产生足够强的荧光。研究者们基于协同效应，多将氧化锌、二氧化钛等氧化物与碳量子点复合以增强其荧光效应。碳量子点在电子供体和受体分子存在时，均会产生荧光淬灭现象，这表明了碳量子点既可作为电子供体也可作为电子受体，具有作为氧化剂和还原剂的潜力。

纳米银颗粒(AgNPs)因为具有生物相容性、低毒性以及高的电催化活性等特点，在催化领域、生物应用以及表面增强拉曼光谱(SERS)等方面均有良好的应用。不足的是AgNPs在实际应用中通常会因为易被氧化及团聚的特性而限制其发展，为了提高AgNPs的稳定性，通常在其表面修饰有机小分子、聚合物和纳米材料等。CQDs因为具有新颖的理化特性，如化学稳定性高、比表面积大和电导性能极好，在提高Ag NPs稳定性方面，被视为很有潜力的纳米材料之一。

将碳量子点和纳米银复合制备的碳量子点/纳米银(CQDs/AgNPs)复合材料，它将兼具贵金属纳米粒子的抗菌性和碳量子点的荧光特性优点，拓展其在广谱抗菌、荧光防伪油墨领域的应用。

发明内容

现有技术中，大多采用分别制备碳量子点和纳米银，再将两者混合的方法制备水基荧光碳量子点/纳米银复合材料，同时制备纳米银的过程中需加入一定的还原剂和稳定剂，且大部分的试剂都有毒性。

为了解决了现有技术中制备过程复杂和不环保的问题，本发明提供了一种水基荧光碳量子点/纳米银复合溶液及其制法和应用。

具体而言，本发明提供了如下技术方案：

一种碳量子点/纳米银复合溶液，其特征在于，是通过将碳量子点和银氨溶液混合反应后得到。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液中，所述碳量子点与所述银氨溶液中银元素的质量比为6～20：1。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液中，所述碳量子点与所述银氨溶液中银元素的质量比为6～15：1，更优选为12～15：1。

上述复合溶液的制备方法，其中，该方法包括下述步骤：

将碳量子点与银氨溶液混合反应，得到所述碳量子点/纳米银复合溶液。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液的制备方法中，所述碳量子点与银氨溶液中银元素的质量比为6～20：1。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液的制备方法中，所述混合反应的温度为40℃-80℃，更优选为50℃-60℃。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液的制备方法中，所述混合反应的时间为30-40min。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液的制备方法中，所述碳量子点是通过将尿素加入去离子水中进行水热反应后得到。

优选的，上述碳量子点/纳米银复合溶液的制备方法中，所述尿素和去离子水的质量比为1-2:50。