[发明专利]非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点的制备方法及其制备的量子点与应用有效
| 申请号： | 202110112739.1 | 申请日： | 2021-01-27 |
| 公开（公告）号： | CN112897485B | 公开（公告）日： | 2022-04-12 |
| 发明（设计）人： | 黄桂芳;李波;胡望宇;黄维清 | 申请（专利权）人： | 湖南大学 |
| 主分类号： | C01B21/082 | 分类号： | C01B21/082;C09K11/65;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 长沙惟盛赟鼎知识产权代理事务所(普通合伙) 43228 | 代理人： | 黄敏华 |
| 地址： | 410082 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 晶态 掺杂 石墨 氮化 量子 制备 方法 及其 应用 | ||
本发明提供了非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点的制备方法，属于荧光材料领域。包括：(1)以柠檬酸为碳源，硼酸为硼源，尿素为氮源，加入适量去离子水研磨均匀，得混合物；(2)将混合物放入高压反应釜中，升温至180℃反应1.5‑2.5h；(3)自然冷却至常温，得反应溶液，将反应溶液与去离子水混合超声处理；(4)将步骤(3)得到的溶液经滤膜过滤收集上清液；(5)将上清液稀释，即得非晶态B‑CNQDs悬浮液。本发明还提供了上述方法制备的非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点及其在荧光成像和重金属离子检测中的应用。本发明提供的非晶态B‑CNQDs荧光量子产率高、无激发波长依赖、荧光稳定性强，对Fe2+和Cd2+在微量(ppb)范围内具有很高的选择性和灵敏度。
技术领域
本发明涉及荧光材料领域，具体涉及非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点的制备方法及其制备的量子点与应用。
背景技术
石墨相氮化碳量子点(CNQDs)作为一种具有吸引力的光致发光(PL)材料，在荧光成像和重金属离子的检测领域具有巨大的潜力。然而，目前严重阻碍CNQDs商业化应用的三个因素是：低荧光量子产率、自猝灭和激发波长依赖行为。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的CNQDs存在低荧光量子产率、自猝灭和激发波长依赖行为缺陷，从而提供一种非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点(B-CNQDs)的制备方法。
非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点(B-CNQDs)的制备方法，包括以下步骤：
(1)以柠檬酸为碳源，硼酸为硼源，尿素为氮源，加入适量的去离子水研磨均匀，得混合物；
(2)将混合物放入高压反应釜中，升温至180℃反应1.5-2.5h；
(3)自然冷却至常温，得反应溶液，将反应溶液与4倍体积的去离子水混合超声处理；
(4)将步骤(3)得到的溶液经滤膜过滤收集上清液；
(5)将上清液稀释，即得非晶态B-CNQDs悬浮液。
优选地，步骤(1)中所述柠檬酸、硼酸、尿素的摩尔比为1:5-7:5-7。
优选地，步骤(1)中所述柠檬酸、硼酸、尿素的摩尔比为1:6:6。
优选地，步骤(2)中所述升温的速率为4-6℃/min。
优选地，步骤(2)中所述升温的速率为5℃/min。
优选地，步骤(3)中所述超声处理的时间为5-7h。
优选地，步骤(3)中所述超声处理的时间为6h。
优选地，步骤(4)中所述滤膜的孔径为0.22μM。
优选地，步骤(5)中所述稀释具体为稀释得到0.5mg·mL-1的非晶态B-CNQDs 悬浮液。
本发明还提供了一种由上述制备方法所制备的非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点。
本发明还提供了一种上述非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点在荧光成像中的应用。
本发明还提供了一种上述非晶态硼掺杂石墨相氮化碳量子点在Fe2+、Cd2+离子检测中的应用。
本发明的原理在于：
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