[发明专利]一种结构及荧光可控含氮石墨烯量子点复合微粒的制备方法

摘要

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体为一种结构及荧光可控含氮石墨烯量子点复合微粒及其制备方法，更具体的，通过低浓度氨水溶液为刻蚀剂，控制反应条件，在温和条件下氨水和石墨烯量子点表面的环氧基团反应切割生成大量石墨烯量子点小片，在水热条件下，石墨烯量子点小片聚集组装成球形石墨烯量子点，从而形成片状石墨烯量子点表面负载着大量球状石墨烯量子点的形貌。复合微粒的结构、形貌等可通过改变相应的实验参数简单地加以控制，产品荧光可控，水溶性好，性质均一、稳定，在电子、催化和生物成像等领域具有潜在的应用前景。本方法中原料来源广泛，且制备方法简单易操作，易于批量化、规模化生产，具有良好的工业化生产基础和广阔的应用前景。

主权项

一种含氮石墨烯量子点复合微粒的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)原料预处理：将聚丙烯腈基碳纤维置于在氩气气氛保护下的马福炉中，350~500 oC温度下煅烧0.5~2 h，随后降至室温取出，得到除去上浆剂的聚丙烯腈基碳纤维；(2)制备含氮石墨烯量子点：将处理过的1～2 g聚丙烯腈碳纤维分散于100～200 mL的65~68%浓硝酸中，超声处理1~5 h，再于100~150 oC下回流24~72 h，冷却至室温后将浓硝酸溶液减压蒸馏回收，向产物中加入30~100 mL的水和1~10 mL的氨水调节PH值为中性，再于5000~9000 rpm下离心10~30 min，将混合溶液透析得到黄色荧光的含氮石墨烯量子点；(3)制备表面特殊形貌的石墨烯量子点复合微粒：将步骤(2)得到的黄色荧光的含氮石墨烯量子点和28wt%的氨水溶液加入到20~100 mL水中，黄色荧光的含氮石墨烯量子点用量为5~100 mg，28wt%的氨水溶液用量为0.05~1.5 ml，置于烘箱中水热反应2~24 h，烘箱温度为150~220 oC，便得到具有不同荧光的独特形貌的石墨烯量子点复合微粒。