[发明专利]一种多红光发射调谐全色碳点及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种多红光发射调谐全色碳点及其制备方法和应用，制备方法包括：将萘二胺的同分异构体与有机溶剂混合，然后置于水热釜中，于170‑190℃条件下反应12‑16h，再经透析，纯化，干燥，制得。制得的全色碳点在不同激发波长的激发下发出不同颜色的荧光，荧光颜色从蓝到红，并具有多红光发射调谐及独特上转换发光属性，低毒性，生物相容性，其最高发光量子产率可达到73.89％，超级抗光漂白。

技术领域

本发明属于碳点的制备技术领域，具体涉及一种多红光发射调谐全色碳点及其制备方法和应用。

背景技术

碳点(carbon dots，CDs)为一种无机纳米材料，具有许多优良的性质，如化学惰性，低毒性，生物适宜性和稳定的发光性，因此在光催化、光电子、药物递送、传感和医学成像方面具有潜在的应用价值。而多红光发射的碳点由于发射和激发波长能量均较低，更适用于生物成像。因此，探索一种简单易行，利于工业生产的多红光发射调谐全色碳点的合成方法是非常重要的。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种多红光发射调谐全色碳点及其制备方法和应用，该制备方法简单，制得的全色碳点在不同激发波长的激发下发出不同颜色的荧光，荧光颜色从蓝到红，并具有多红光发射调谐独特上转换发光属性，低毒性，生物相容性，其最高发光量子产率可达到73.89％，超级抗光漂白。

为实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多红光发射调谐全色碳点，其制备方法包括以下步骤：

将萘二胺的同分异构体与有机溶剂混合，然后置于水热釜中，于170-190℃条件下反应12-16h，再经透析，纯化，干燥，制得。

进一步地，有机溶剂为乙醇或丙酮。

进一步地，萘二胺的同分异构体为1,5-二氨基萘和/或1,8-二氨基萘。

进一步地，萘二胺的同分异构体与有机溶剂混合后，萘二胺的同分异构体的浓度为3-7wt％，优选为5wt％。

进一步地，反应温度为180℃，反应时间为12h。

上述制得的多红光发射调谐全色碳点可用于生物成像、离子检测、多维传感和荧光开关等方面的应用。

本发明提供的多红光发射调谐全色碳点及其制备方法和应用，具有以下有益效果：

本发明通过简易的方法制得全色碳点，在不同激发波长的激发下发出不同颜色的荧光，荧光颜色从蓝到红，并具有多红光发射调谐独特上转换发光属性，且该全色碳点的多红光调谐来自于单粒子而不是多向发光物的混合物，因此，本发明制得的全色碳点可扩展到发光材料制造业，而并不限于生物传感。此外，该全色碳点在低波长下即可实现上转换发光特性，在浅层/表层生物成像和体内外光活化技术具有重要的潜在应用价值，其最高发光量子产率可达到73.89％，超级抗光漂白。Hela细胞和斑马鱼体内外多色成像，表明了该全色碳点低毒，具有良好的生物相容性，而且所制备的碳点可用于多维金属离子传感和Fe³⁺荧光开关。

附图说明

图1为多红光发射调谐全色碳点的制备流程和应用。

图2为全色碳点的TEM图。

图3为全色碳点的AFM图。

图4为全色碳点的FT-IR光谱图。

图5为全色碳点的拉曼光谱图。

图6为全色碳点的XPS光谱图。

图7为全色碳点在不同激发波长下的荧光发射图谱(PL)。

图8为不同激发波长下全色碳点的荧光和紫外吸收光谱。