[发明专利]一种以猕猴桃为原料合成荧光碳量子点的制备方法

说明书

本发明公开了一种以猕猴桃为原料合成荧光碳量子点的制备方法，该方法是以猕猴桃为碳源，通过一步水热反应合成荧光碳量子点。本发明使用新鲜的猕猴桃样品为整颗果实，采取四分法对猕猴桃样品进行处理，能够确保后期数据的准确性及实验的可重复性。猕猴桃样品使用液氮处理，制备的粉末样品均匀且最大程度保留猕猴桃中的原物质，并且避免样品反复解冻过程中，样品变质，影响实验的可重复性，对实验结果造成干扰。本发明通过对比不同方法制备的荧光碳量子点的荧光性能，发现N掺杂效果优于S，N原子共掺杂以及乙二胺进行的碳量子点表面修饰。本发明制备的荧光碳量子点荧光性能优异并且具有良好的上转换性能，原料来源易得，合成方法绿色，简易。

技术领域

本发明属于纳米功能材料的技术开发领域，具体涉及一种以猕猴桃为原料合成荧光碳量子点的制备方法。

背景技术

碳量子点是一类尺寸小于10nm的纳米材料，通常情况下，碳量子点在波长为365nm的紫外激发下，可以发射荧光，其发射波长具有高度的波长依赖性。大部分荧光发射光谱可以从激发波长200nm至420nm范围内激发来收集，还有一些碳量子点的激发波长接近红光波段。碳量子点的另外一个功能就是可以实现上转换荧光，以长波长激发收集短波长荧光。由于碳量子点的组成具有大量的羟基、羧基、氨基等活性基团，因此通过对碳量子点的组成成分和表面结构进行调控，可以实现碳量子点的特异性荧光识别功能。

食品安全问题一直是研究的热门对象，其中主要针对食品中可能对人体产生危害的无机盐离子，有机农药和生物毒素进行检测技术的开发研究。其中，液相色谱仪，液相色谱-串联质谱联用仪和气相色谱-串联质谱联用仪等为主要的检测手段，但是其检测条件苛刻，不适于目标物的快速检测。因此设计开发具有特殊光学性能的碳量子点，以期实现对不同介质中各种无机物，有机污染物及生物毒素的快速检测。

目前，公开有采用不同生物质作为碳源合成具有不同荧光功能的荧光碳量子点的方法。但很多生物质碳源用作原料时，往往进行烘干脱水处理，在烘干过程中很多源物质被破坏，对进一步探讨碳量子点的结构组成不利。且目前还未见以猕猴桃为原料，讨论不同合成条件下制备的荧光碳量子点光谱报道。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种以猕猴桃为原料合成荧光碳量子点的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种以猕猴桃为原料合成荧光碳量子点的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：猕猴桃样品切片后，用液氮处理打成粉末，粉末样品于-80℃储存；

步骤二：有以下两种方式：

方式(a)：将粉末样品与高纯水混合，混匀后进行水热反应，反应结束后自然冷却到室温；

方式(b)：将粉末样品与高纯水混合，然后加入含氮化合物，混匀后进行水热反应，反应结束后自然冷却到室温；

步骤三：对步骤二所得产物进行离心，微孔滤膜过滤，透析袋透析，冷冻干燥，得到产品。

步骤一中用液氮处理打成粉末的具体方法为：将切片后的猕猴桃样品装入器皿中，然后倒入液氮，使猕猴桃样品完全浸泡在液氮中充分冷冻，再将冷冻的片状猕猴桃样品打成粉末。

粉末样品参照国家标准GB/T 5491-1985的四分法取猕猴桃样，然后随机选取猕猴桃的不同部位进行制样。

步骤二(a)和(b)中粉末样品和高纯水的混合物中固液比为0.15-0.75g：20-29ml；步骤二(b)中粉末样品、高纯水混合物中的固体和含氮化合物的重量比为0.15-0.75g：0.05g-0.5g。

步骤二(b)中含氮化合物为乙二胺、三乙胺、尿素、硫脲或氨基硫脲。

优选的，步骤二(b)中含氮化合物为乙二胺。