[发明专利]一种石墨烯量子点的制备方法

说明书

本发明公开了一种石墨烯量子点的制备方法。所述制备方法的一具体实施方式包括：对前驱体预加热处理，得到预聚物；将所述预聚物溶于溶剂中，并进行热合成反应，得到石墨烯量子点。本发明实施例通过两步法制备石墨烯量子点，不仅制备工艺简单，而且制备的石墨烯量子点产率高，稳定性好，以及荧光强度高，从而能够实现石墨烯量子点批量化生产。

技术领域

本发明涉及材料化学技术领域，尤其涉及一种石墨烯量子点的制备方法。

背景技术

石墨烯量子点是一种准零维纳米材料，由于其内部电子在各方向上的运动都受到局限，因此石墨烯量子点的量子限域效应十分明显，其独特的理化性质将为石墨烯量子在电子学、光电学和电磁学领域的应用带来革命性的变化。与传统的荧光材料相比，由于石墨烯量子点拥有极高的生物相容性，荧光稳定性，发射波长可控，激发波长范围宽，低生物毒性，良好的溶解性等突出优势，使其成为很好的生物成像探针，因此石墨烯量子点能够广泛用于生物传感、生物成像、生物药物输送等方面。

目前石墨烯量子点主要有“自上而下”和“自下而上”两种合成路径，然而上述合成路径成本高、工艺繁琐、提纯复杂，且大部分集中在实验室范围，产量较小，并不适用于大规模批量化的工业生产。因此，提出一种工艺简单且能够大规模制备石墨烯量子点的方法，对于推进石墨烯量子点的实际应用和研究进展是势在必行的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种石墨烯量子点的制备方法，不仅能够获得高产率，稳定性好且荧光强度高的石墨烯量子点，而且能够实现批量化生产。

为实现上述目的，本发明实施例的第一方面提供一种石墨烯量子点的制备方法。所述制备方法包括如下步骤：对前驱体预加热处理，得到预聚物；将所述预聚物溶于溶剂中，并进行热合成反应，得到石墨烯量子点。

进一步，所述对前驱体预加热处理，得到预聚物，包括：通过马弗炉或烘箱对前驱体预加热处理，得到预聚物。

进一步，所述预加热处理的温度为180℃-200℃，所述预加热处理的时间为3-5h。

进一步，所述将所述预聚物溶于溶剂中，并进行热合成反应，得到反应产物，包括：将所述预聚物和溶剂混合均匀，得到混合液；将所述混合液置于密闭反应釜中；通马弗炉或烘箱对盛有混合液的所述密闭反应釜进行热合成反应，得到反应产物；对所述反应产物进行后处理，得到石墨烯量子点。

进一步，所述热合成反应的温度为150-180℃，所述热合成反应的时间为40-72h。

进一步，所述对所述反应产物进行后处理，得到石墨烯量子点，包括：通过滤膜对所述反应产物进行过滤处理，得到滤液；其中，所述滤膜的孔径为0.22-0.45μm；对所述滤液进行干燥处理，得到石墨烯量子点。

进一步，所述干燥处理包括但不限于冷冻干燥。

进一步，所述前驱体为六甲磷酰三胺。

进一步，所述溶剂为乙醇、水、乙酸、丙酮，以及N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种。

进一步，所述密闭反应釜的填充度为50-75％。

进一步，所述混合液中预聚物的浓度为0.067-0.2g/mL。

进一步，所述预加热处理和所述热合成反应的升温速率均为5-8℃/min。

进一步，所述滤膜为有机系微孔滤膜或水系膜。

本发明实施例与现有技术相比至少具有如下有益效果：

本发明实施例通过两步法制备石墨烯量子点，不仅制备工艺简单，而且制备的石墨烯量子点稳定性好，荧光强度高，以及产率高，从而能够实现石墨烯量子点批量化生产。

附图说明