[发明专利]一种具有自由基清除能力碳纳米点及其制备方法

说明书

本发明公开一种具有自由基清除能力碳纳米点及其制备方法。所述碳纳米点的粒径为2‑8nm，表面含有氨基和羟基官能团。制备：(1)以盐酸石蒜碱和含氨基的小分子为原料，并将其溶解，得到混合液；(2)将所述混合液置于反应釜中反应；(3)反应后，将反应液透析，干燥，得到具有自由基清除能力碳纳米点。本发明的碳纳米点内部碳核具有芳环结构，其表面的活性官能团羟基、胺基具有捕捉和清除自由基的能力，且自由基清除活性高，5分钟内自由基清除率可达85％以上，本发明的碳纳米点在自由基清除和抗氧化方面具有广阔的应用前景；本发明采用简单的一步水热法，制备了具有自由基清除能力碳纳米点，其制备方法简单，易于操作，制备成本低，短时且高效率。

技术领域

本发明涉及碳基材料技术领域，具体涉及一种具有自由基清除能力碳纳米点及其制备方法。

背景技术

碳，作为自然界中最丰富的基本元素之一，是许多天然和人造材料的重要组成元素。在上世纪兴起的纳米材料研究热潮中，碳基纳米材料，如炭黑，石墨，纳米金刚石，富勒烯，碳纳米管和石墨烯等，凭借其各自独特且优异的特性，受到了广泛的关注以及研究。与多数碳基纳米材料，如石墨，石墨烯和碳纳米管等不同的是，碳纳米点表面含有非常丰富的亲水官能团，如羟基，碳基和羧基，因此具有优异的水溶性，这就赋予了它优秀的应用条件。一般来说，碳基纳米复合材料能将外部自由基的活泼电子通过电子转移方式稳定在其内部sp2杂化碳的大芳环结构，因此具有优异的自由基清除活性和抗氧化活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有自由基清除能力碳纳米点，本发明的碳纳米点不仅内部碳核具有芳环结构，其表面的活性官能团羟基、胺基具有捕捉和清除自由基的能力，因此本发明的碳纳米点在自由基清除和抗氧化方面具有广阔的应用前景；本发明的另一目的在于提供一种一步水热法制备具有自由基清除能力碳纳米点，该制备方法简单，且成本低。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种具有自由基清除能力碳纳米点，其特征在于，所述碳纳米点的粒径为2-8nm，表面含有氨基和羟基官能团。本发明的具有自由基清除能力碳纳米点不仅内部碳核具有芳环结构，其表面的活性官能团如羟基、胺基同样具有捕捉和清除自由基的能力，因此本发明的碳纳米点在自由基清除和抗氧化方面具有广阔的应用前景。

进一步地，所述碳纳米点的粒径为2-5nm。

一种具有自由基清除能力碳纳米点的制备方法，包括如下步骤：

(1)以盐酸石蒜碱和含氨基的小分子为原料，并将其溶解，得到混合液；

(2)将所述混合液置于反应釜中反应；

(3)反应后，将反应液透析，干燥，得到具有自由基清除能力碳纳米点。本发明选用盐酸石蒜碱和含氨基的小分子为原料，并通过简单的一步水热法，制备了具有自由基清除能力碳纳米点，本发明的制备方法简单，易于操作且原料成本低。

进一步地，步骤(1)以盐酸石蒜碱和含氨基的小分子为原料，并将其加入去离子水中溶解，得到混合液；且所述原料与所述去离子水的质量体积比为4-10mg/ml。

进一步地，步骤(1)中所述的盐酸石蒜碱和所述含氨基的小分子的质量比为1：(1-10)。

进一步地，步骤(1)中所述的含氨基的小分子为尿素、乙二胺、氨水中的任一种。

进一步地，步骤(2)将所述混合液置于反应釜中并在160-250℃下反应2-6小时。

进一步地，所述的反应釜为不锈钢反应釜或聚四氟乙烯反应釜。