[发明专利]一种碳量子点及其绿色制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将制备原料溶于水，然后与反应试剂进行混合，加热并搅拌，得到混合溶液；所述制备原料为天然高分子碳水化合物或其衍生物；所述反应试剂为稀酸水溶液或者稀碱水溶液；

步骤2，将步骤1得到的混合溶液在高压釜中密封加热保温，得到分散液；

步骤3，将步骤2得到的分散液进行超声分散和离心分离，收集得到上层溶液；所述上层溶液即为可使用的碳量子点溶液。

2.根据权利要求1所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，所述天然高分子碳水化合物或其衍生物为可溶性淀粉、木质素、纤维素、甲壳素、壳聚糖、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素中的一种或多种的混合物。

3.根据权利要求2所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，当所述天然高分子碳水化合物或其衍生物包含淀粉、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、甲基纤维素和乙基纤维素中的一种或多种的混合物时，碳量子点的绿色制备方法还包括步骤4：将所述步骤3得到的上层溶液用截留分子量为1000～2000Da的透析袋进行透析分离，收集透析袋外的溶液，得到碳量子点溶液。

4.根据权利要求1或3任一项所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，还包括干燥步骤，将所述步骤3或者步骤4得到的碳量子点溶液进行干燥，得到碳量子点。

5.根据权利要求1所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，制备原料、水及反应试剂的比例为0.1～0.5g:30～100ml:0.1～2ml。

6.根据权利要求1所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，所述稀碱水溶液为氢氧化钠溶液或者氢氧化钾溶液，所述稀酸水溶液为稀硝酸溶液、稀硫酸溶液和稀硝酸溶液。

7.根据权利要求6所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、稀硝酸溶液、稀硫酸溶液和稀硝酸溶液的浓度均为0.1～2mol/L。

8.根据权利要求1所述的碳量子点的绿色制备方法，其特征在于，步骤1中加热温度为40℃～100℃，搅拌时间为10～20min；步骤2中加热温度为100℃～300℃，保温时间为2～12h；步骤3中，所述步骤3中的离心条件为5000～20000rpm离心10-20min；步骤4中，透析袋置于蒸馏水中，制备原料与蒸馏水的比例为0.1～0.5g:30～100m，透析袋的透析时间为5～7d。

9.根据权利要求1-8任一项方法制备的碳量子点。

10.根据权利要求9所述的碳量子点作为细胞标记物、光学成像标记物、药物输送载体、光催化剂修饰物或者制备生物传感器的应用。