[发明专利]基于多碳源的碳量子点的制备方法

说明书

本发明提供基于多碳源的碳量子点的制备方法，涉及荧光碳量子点的制备及其应用领域。该基于多碳源的碳量子点的制备方法，本方法通过十八烯为溶剂，十六胺为表面钝化剂，在高温下热解柠檬酸，一步获得可溶于油的无定形碳点，其特征在于：包括以下步骤：S1.碳源的准备收集足够量的柠檬酸，并且对柠檬酸进行多次的杂质过滤制备出柠檬酸净化液，再对柠檬酸净化液置于负压下，并采用双效或三效蒸发器进行2次的浓缩，制成高浓度的柠檬酸净化液；S2.碳材料溶液制备取出适量的十八烯溶剂和十六胺纯化剂。本发明提供基于多碳源的碳量子点的制备方法，该基于多碳源的碳量子点的制备方法制备效率高，绿色环保，成本低，并且安全性高。

技术领域

本发明涉及荧光碳量子点的制备及其应用领域，具体为基于多碳源的碳量子点的制备方法。

背景技术

碳量子点是一种碳基零维材料，碳量子点具有优秀的光学性质，良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点，自从碳量子点被首次发现以来，人们开发出了许多合成方法，包括电弧放电法、激光销蚀法、电化学合成法、化学氧化法、燃烧法、水热合成法、微波合成法、模板法等，碳量子点的应用广泛，在医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等许多的领域都有较好的应用前景。

柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中，人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，无论那种方式获取柠檬酸都非常简单，并且产量很高，但是大多能够提取柠檬酸的材料都被废弃或浪费，开展基于柠檬酸的荧光碳量子点热解法制备及其应用，对于拓宽碳点原料来源、提供碳点的简便制备途径、实现变废为宝具有重要意义。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于多碳源的碳量子点的制备方法，解决了提取柠檬酸的原材料常作为日常生活及工农业废弃物随意排放，造成了巨大环境污染和资源浪费的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：基于多碳源的碳量子点的制备方法，本方法通过十八烯为溶剂，十六胺为表面钝化剂，在高温下热解柠檬酸，一步获得可溶于油的无定形碳点，其特征在于：包括以下步骤：

S1.碳源的准备

收集足够量的柠檬酸，并且对柠檬酸进行多次的杂质过滤制备出柠檬酸净化液，再对柠檬酸净化液置于负压下，并采用双效或三效蒸发器进行2次的浓缩，制成高浓度的柠檬酸净化液；

S2.碳材料溶液制备

取出适量的十八烯溶剂和十六胺纯化剂，并将十八烯溶剂和十六胺纯化剂置于容器中，再进行充分的搅拌；

S3.碳量子点获取

将S2中装有十八烯溶剂和十六胺纯化剂混合液体的容器放置在高温高压的环境下，然后再把S1中的高浓度柠檬酸净化液放置于容器中进行热解反应，得到可溶于油的无定形碳点；

S4.碳量子点收集

取出容器，把容器置于常温常压状态下，然后把反应后的废液倒掉，再对无定形碳点进行真空干燥处理。

优选的，所述步骤S1中的柠檬酸净化其浓度在50％-60％。

优选的，所述步骤S1中的柠檬酸可由柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中取得。

优选的，所述步骤S3中所制备的可溶于油的无定形碳点其粒径为4-7nm。

优选的，所述步骤S3中的高压高温环境与常压下的300°形成正比。

优选的，所述步骤S3中的荧光量子产率为53％，所述荧光碳量子点能够用于溶液中铁离子浓度的检测。