[发明专利]一种碳化聚合物点及其制备方法、应用

说明书

本发明属于碳化聚合物点制备技术领域，公开一种碳化聚合物点及其制备方法、应用。制备步骤为：(a)、将葡萄糖与浓盐酸按照1∶（0.02‑10）的摩尔比搅拌溶解到水中，葡萄糖与水的质量体积比为（0.1‑0.5）g∶（10‑50）mL，在100‑200℃下水热反应6‑8 h，反应结束后冷却至室温；(b)、将步骤(a)所得反应液采用滤膜过滤后转移到透析袋内透析2‑5天，然后将透析后的保留液冻干，即得碳化聚合物点。所述碳化聚合物点在制备发光二极管中的应用。本发明通过调节葡萄糖与盐酸的脱水和缩合程度，所制备的CPDs的荧光发射可以从蓝色变为橙色；此外，合成的CPDs可以用于构造不同颜色(蓝色到橙色)的LEDs。

技术领域

本发明属于碳化聚合物点制备技术领域，具体涉及一种碳化聚合物点及其制备方法、应用。

背景技术

半导体量子点、钙钛矿量子点、稀土基纳米粒子、有机分子荧光材料等发光材料在发光二极管中有很大的应用潜力。然而，这些材料在发光二极管中的应用受到其合成过程的复杂性以及其毒性和光不稳定性的阻碍。作为替代方案，荧光碳化聚合物点(CPDs)具有低成本、低毒性和高稳定性的特点，并且它们也是环境友好的。基于这些有利的特性，CPDs已经成为发光二极管器件的一个有吸引力的候选器件。考虑到大多数冷阴极荧光灯的发射波长范围被限制在400-500 nm，有必要开发一种方便的方法来扩大这一范围，使其覆盖整个可见区域，否则，不可能在所有类型的发光二极管中应用冷阴极荧光灯。如今，具有一定共轭程度的芳香分子，如苯胺和苯酚，被认为是合成多色碳化聚合物点的可行前驱体。

然而，尽管使用芳香族分子制备多色CPDs的方法相对简单，但是这些前驱体比替代的非共轭脂肪族前驱体更昂贵且更有毒。根据现有文献，通过溶剂热法制备多色荧光碳化聚合物点至少需要两个脂肪族分子。两种或多种前驱体的使用使合成过程变得复杂，并阻碍了潜在机理的阐明，需要进一步的研究来确定最有效的前驱体。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种碳化聚合物点及其制备方法、应用。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种碳化聚合物点的制备方法，制备步骤为：

(a)、将葡萄糖与浓盐酸按照1∶（0.02-10）的摩尔比搅拌溶解到水中，葡萄糖与水的质量体积比为（0.1-0.5）g∶（10-50）mL，在100-200 ℃下水热反应6-8 h，反应结束后冷却至室温；

(b)、将步骤(a)所得反应液采用滤膜过滤后转移到透析袋内透析2-5天，然后将透析后的保留液冻干，即得碳化聚合物点。

较好地，所述滤膜的孔径为220-450 nm。

较好地，所述透析袋的截留分子量为500-3000 Da。

一种制备方法制备的碳化聚合物点。

较好地，碳化聚合物点的粒径为1-10 nm、厚度为0.5-3 nm、发射峰在435-625 nm。

较好地，碳化聚合物点为多色荧光，所述多色为蓝色、青色、绿色、黄色或橙色。

一种所述碳化聚合物点在制备发光二极管中的应用。

有益效果：

本发明的制备方法原料便宜易得、方法简便易制备；本发明提出了一种简单有效的以单个非共轭葡萄糖为前体合成荧光发射可调的碳化聚合物点的策略，通过调节葡萄糖与盐酸的脱水和缩合程度，所制备的CPDs的荧光发射可以从蓝色变为橙色；此外，合成的CPDs可以用于构造不同颜色(蓝色到橙色)的LEDs，并且白色LEDs（W-LEDs）可以通过结合B-CPDs和Y-CPDs粉末来获得，W-LEDs的CIE颜色坐标为(0.34，0.36)，非常接近标准白色的坐标(0.33，0.33)，其CRI较高(92.69)；考虑到未共轭的葡萄糖是一种容易获得且便宜的前体，本发明的方法构成了制备高性能的可用于构建新的光电子器件的CPDs的有利策略。