[发明专利]C3

说明书

本发明公开了C₃N₄量子点室温磷光材料的合成方法及产品和应用，合成方法是以尿素或其它类尿素小分子为原料，在高压反应釜中进行高温固相反应，制得的产品为灰白色粉末，具有固相荧光，同时在室温条件能持续发射3～6s的肉眼可见蓝绿色磷光；其制备方法简单，不含有害金属，是一种新型的室温磷光材料；在3D打印、防伪、装饰、成像等领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明涉及材料领域，具体涉及C₃N₄量子点室温磷光材料的合成方法，还涉及由该方法制得的产品和应用。

背景技术

室温磷光材料，被广泛应用于有机电子学，光电器件，化学、生物检测等领域。传统的磷光材料大多是含稀土元素的无机材料，贵金属配合物和纯有机化合物。然而这些材料往往有着高成本，有细胞毒性，需要复杂的制备过程等缺点。另外，很多传统磷光材料磷光寿命只能达到微秒至几毫秒，如此短的衰减时间在很多持续发光的领域应用都受到了限制。

C₃N₄是一种典型的聚合物半导体，具有独特结构的石墨相氮化碳g-C₃N₄由于其良好的光催化性能，成为了目前研究的热点。相比于其他的光催化剂，它的优点十分突出：能够吸收可见光、热稳定性和化学稳定性良好，并且无毒、来源丰富、制备成型工艺也简单。其衍生产品——C₃N₄量子点作为一种新型荧光纳米材料因其优异的性质，简单的制备和修饰手段、良好的生物相容性受到了广泛的关注。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种C₃N₄量子点室温磷光材料的合成方法，以尿素等小分子前驱体为原料进行高温高压反应，直接制得具有室温磷光性质的C₃N₄量子点。本发明的目的之二在于提供由上述方法制得的C₃N₄量子点室温磷光材料，该C₃N₄量子点基磷光材料良好的生物相容性和磷光性能；本发明的目的之三在于提供所述C₃N₄量子点室温磷光材料在制备发光材料中的应用，用于3D打印、防伪、成像、装饰等领域。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

C₃N₄量子点室温磷光材料的合成方法，制备方法如下：以尿素或类尿素有机物为前驱体，通过高温固相合成法合成，冷却，收集粉状物为C₃N₄量子点室温磷光材料。

本发明中，所述高温固相合成法是在温度为250～300℃、压力为4～8MPa、转速为500～800rpm下反应2～3h。

本发明中，所述类尿素有机为双缩脲、羟基脲或硫脲。

本发明中，冷却后还包括纯化，所述纯化包括水洗除去未反应原料，酸洗除去碱性副产物，醇洗除去其它有机副产物。

本发明中，所述前驱体按每1ml反应容器加入0.2～0.4g前驱体。

2、由所述合成方法得到的C₃N₄量子点室温磷光材料，所述磷光材料最佳激发波长为380 nm，磷光波长为420nm，磷光寿命为69.9ms。

本发明中，所述磷光材料于365nm紫外灯照射后，撤去光源能持续发射3～6s的肉眼可见蓝绿色磷光。

3、所述C₃N₄量子点室温磷光材料在制备发光材料中的应用。