[发明专利]一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法

说明书

本发明公开了一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160‑200℃水热反应20‑24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。本发明提供的方法合成路线简单易操作，仙人掌为天然原料廉价易得，不需多次处理，合成的荧光碳点量子产率高，且生物毒性底，适用于多种领域。

技术领域

本发明属于功能化荧光碳点的合成技术领域，具体涉及一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法。

背景技术

碳量子点是一种新型的碳基零维材料。与碳量子点相比，传统的量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，这些量子点一般都有毒，对环境也有很大的危害。而碳量子点具有优秀的光学性质，良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点。本发明合成过程中使用的碳源仙人掌是一种天然的含碳原料，廉价易得，并且毒性低，是作为碳源的优良原料。合成荧光碳点的方法有很多种，自从碳量子点被首次发现以来，人们开发出了许多合成方法，如电弧放电法、激光消融法、电化学氧化法、超声法、微波法和水热法等，其中水热法因其操作简单、条件温和可控被认为是制备高荧光碳点的最佳方法。但是现在很多用于合成荧光碳点的方法还是受到了诸多限制，所以有必要研制一种廉价﹑绿色﹑高量子产率的材料作为碳源合成高量子产率荧光碳点的方法。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种合成工艺简单且原料廉价易得的以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160-200℃水热反应20-24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。

本发明所述的以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将0.5g洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于10mL去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于180℃水热反应22h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点，该荧光碳点的荧光强度为970。

本发明提供的方法合成路线简单易操作，仙人掌为天然原料廉价易得，不需多次处理，合成的荧光碳点量子产率高，且生物毒性底，适用于多种领域。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

取洗净晒干粉碎后的仙人掌0.5g和去离子水10mL搅拌混合均匀并置于50mL高压反应釜中，于180℃分别水热反应20h、21h、22h﹑23h、24h得到棕黄色溶液，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后通过孔径为0.22μm的滤膜过滤，用移液管取所得的滤液0.1mL于10mL容量瓶中定容。使用荧光分光光度计（LS55 型荧光光谱仪，日本分光公司）分别测定所得溶液的荧光强度，结果见表1。

表1 水热反应时间对荧光碳点合成的影响