[发明专利]一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法及其应用

说明书

一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法及其应用，涉及一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法及其应用，具体步骤如下：一、将邻苯二胺和硫辛酸溶解于去离子水中，溶解形成混合溶液，将混合溶液装入聚四氟乙烯高温反应釜中，再将聚四氟乙烯高温反应釜放入烘箱中反应得溶液A；二、将溶液A装入离心管中离心，取上层清液，为溶液B；三、将溶液B与丙烯酸乳液混合，即获得目标产物荧光涂料。与现有技术相比，本发明中的方法制备的涂料具有很好的荧光性能，并且对环境友好。碳点与丙烯酸乳液合成过程简便，对Cu²⁺有很好的检测性。

本发明涉及一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法及其应用。

背景技术

随着经济的快速发展，工业生产中污染物的排放量不断增加，导致重金属污染问题越来越严重，不仅影响环境质量，还会对人体健康产生极大损害。Cu2+离子是人体内不可缺少的过渡金属离子，Cu2+离子的缺乏会影响酶的活性并抑制细胞代谢，导致血液和神经系统出现问题。然而体内Cu2+离子过量也会对胃肠道、肝脏和肾脏有不同程度的损害。因此开发一种操作简单、灵敏度高的检测Cu2+离子的方法在环境监测以及生物医学的诊断治疗上有重要意义。

近年来，利用荧光碳点检测重金属离子的技术引起了广泛关注，该方法不但方便、快捷，还具有较高的选择性和灵敏度，是目前研究的一大热点。与传统的荧光材料比起来，碳点由于其具有良好的水溶性、荧光稳定及低毒性等优异性能，因而具有潜在的应用价值。水性丙烯酸乳液由于其环保、经济、化工等优点，近年来被广泛应用于纸张、油墨、纺织、手术配件等领域。此外，它的制备工艺易于在相对温和的反应温度下在水体系中控制。丙烯酸乳液凭借其优异的性能，在很多领域都有所应用，为了进一步扩宽其应用领域，通过在丙烯酸乳液中引入碳点，可赋予了丙烯酸乳液某些特定的功能。除此之外，随着人们环保意识的增强和国家相关法律对有机物挥发量的严格规定，安全环保的水性丙烯酸乳液越来越受到人们的极大关注与普遍重视，采用新的改性技术和聚合技术，使丙烯酸乳液向着多功能，高性能的方向发展已成为今后发展的主要目标。

目前，少有文献报道用荧光涂料来检测废水中的重金属污染物。因此，本发明通过水热法制备了硫氮共掺杂的黄色荧光碳点，并将其与丙烯酸乳液混合，该方法具有快速、简单，选择性好，灵敏度高的特点，具有一定的研究意义和潜在的应用价值。凭借其优异的耐候性，耐腐蚀性，韧性，光学透明度和环境友好性等可广泛的应用在涂料粘合剂、功能膜、生物医学和日用化工等多个领域。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法，该荧光涂料可在用于检测Cu²⁺。该制备方法简单，所需原料廉价易得，所需时间比起传统的水热法所需时间短，并且有很强的可控性，易于实现批量生产。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案包括：

本发明的第一个目的是提供一种碳点复合丙烯酸乳液的荧光涂料制备方法，其包括如下步骤：邻苯二胺和硫辛酸按比例混合均匀，于烘箱中高温反应6h，反应结束后对反应物进行离心、过滤，将获得的碳点与丙烯酸乳液混合，即得到荧光涂料。

为了进一步优化上述制备方法，本发明采取的技术措施还包括：

进一步地，所述荧光涂料制备方法包括如下具体步骤：

一、将邻苯二胺和硫辛酸溶解于去离子水中，在室温下超声溶解，形成均匀的混合溶液，将混合溶液装入聚四氟乙烯反应釜中，再将聚四氟乙烯反应釜放入烘箱中于200 ℃进行高温碳化反应，反应6h后结束，反应结束后即得到溶液A；

二、将步骤一得到的溶液A装入离心管中，经过高速离心3-5次，去除底部大尺寸的粒子等杂质，取上层清液，为溶液B；

三、取步骤二得到的溶液B若干，与丙烯酸乳液混合，在一定转速下搅拌一定时间，待碳点溶液均匀分散在丙烯酸乳液中，即获得目标产物荧光涂料。

进一步地，步骤一所述的邻苯二胺和硫辛酸的摩尔比为5：1。