[发明专利]一种红蓝光双发射碳点的制备方法及其在植物中的应用

说明书

本发明公开了一种红蓝光双发射碳点的制备方法及其在植物中的应用，属于荧光碳点领域。一种红蓝光双发射碳点的制备方法，将蚕沙固体粉末与无水乙醇在同一体系中进行碳化、聚合得到需要制备的红蓝光双发射碳点；具体采用以下步骤操作：将称取蚕沙固体粉末与无水乙醇混合，搅拌、超声得到蚕沙溶液；然后转移至反应釜中进行反应；使反应釜自然冷却，将得到的溶液离心处理，过滤去除不溶物质，得到澄清溶液；通过3500Da的透析袋，在烧杯中透析处理12h，每隔4h换一次水，得到纯净的碳点水溶液；冷冻干燥后，即得到需要制备的红蓝光双发射碳点；本发明制备方法简便，设备简单，绿色环保；所制备的红蓝光双发射碳点可以用于植物补光应用。

技术领域

本发明涉及荧光碳点技术领域，尤其涉及一种红蓝光双发射碳点的制备方法及其在植物中的应用。

背景技术

太阳能作为最基本，最不可或缺的能源，发展提高太阳能转化效率的战略最可再生资源具有重要意义，光合作用是植物或生物系统中将太阳能转化为化学能的一个必不可少的过程，然而，在光合作用的过程中，叶绿体的光吸收范围仅仅局限于可见光谱范围，通常，光合作用过程中能够利用的能量少于太阳光的10%，大部分在红光和蓝光区域，为了增加叶绿体吸收的光量，需要各种补光纳米材料被用来将吸收不良的紫外光转化为高度吸收的可见光，以提高叶绿体使用的光的转换效率。

近年来，碳点作为新型功能碳纳米材料，拥有优越的光学性能、良好的生物相容性、低毒性等性质收到极大的关注和广泛研究，且合成方法简便、易于修饰、发光范围可调、荧光量子效率高、光稳定性好、易于功能化、价廉、易大规模合成等巨大优势，并且基本上无毒，更符合作为植物补光纳米材料的要求，因此，碳量子点在作为补光纳米材料在植物领域体现出重要的应用价值，但目前碳点大多数为单发射的荧光，光转换效率低，相比于单发射波长的荧光，具有红蓝光双发射性质的碳点在补光纳米材料中具有重要意义，为此，我们提出一种红蓝光双发射碳点的制备方法及其在植物中的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的目前碳点大多数为单发射的荧光，光转换效率低的问题，而提出的一种红蓝光双发射碳点的制备方法及其在植物中的应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种红蓝光双发射碳点的制备方法，将蚕沙固体粉末与无水乙醇在同一体系中进行碳化、聚合得到需要制备的红蓝光双发射碳点。

优选的，制备红蓝光双发射碳点具体采用以下步骤操作：

S1，将称取一定质量的蚕沙固体粉末与无水乙醇混合，充分搅拌、超声得到混合均匀的蚕沙溶液；

S2，将上述混合均匀的蚕沙溶液转移至反应釜中进行反应；

S3，反应结束后，使反应釜自然冷却，然后将得到的溶液离心处理，过滤去除不溶物质，得到澄清溶液；

S4，将步骤S3中得到的澄清溶液通过3500Da的透析袋，在烧杯中透析处理12h，每隔4h换一次水，得到纯净的碳点水溶液；

S5，将步骤S4中纯净的碳点水溶液冷冻干燥后，即得到需要制备的红蓝光双发射碳点。

为了使其混合效果更好，优选的，步骤S1中的蚕沙固体粉末、无水乙醇的质量比为5-15：100。

进一步的，步骤S1中的超声操作在室温下进行，超声时间为5-15min。

为了使其反应效果更好，优选的，步骤S2中在反应釜中的温度为180℃，在反应釜内的反应时间为6h。

为了使其反应效果更好，进一步的，步骤S2中的反应釜具体采用水热反应釜。

优选的，步骤S3中离心处理的操作具体为在1000rpm下离心10min。

一种红蓝光双发射碳点在植物中的应用，采用红蓝光双发射碳点的制备方法。

为了对比红蓝光双发射碳点在植物中补光的应用，优选的，具体操作步骤为：