[发明专利]一种石墨相氮化碳量子点及其制备方法

摘要

本发明公开了一种石墨相氮化碳量子点及其制备方法，所述石墨相氮化碳量子点是将尿素与氯化钠按摩尔比制成尿素溶液，然后急速冷冻制得均匀的白色块状固体；再迅速转移至真空冷冻干燥器中，使白色块状固体冷冻干燥至恒重，在氮气气氛炉中煅烧获得的固体，得到淡黄色粉末样品，将该样品离心、透析、提纯，即得到淡黄色的石墨相氮化碳量子点。本发明公开的方法是一种有效实用的简单方法，适合实验室制备和工业化生产，具有广阔的发展空间和巨大的应用前景。

主权项

一种石墨相氮化碳量子点的制备方法，其中所述石墨相氮化碳量子点的成分为化学结构式C3N(4±x)表述的氮化碳，其中x＝0～1，所述石墨相氮化碳量子点的形貌为单层或两三层的圆形或菱形片状，其厚度为0.1～1nm，直径为2～10nm，量子点尺寸统一，分布均匀；该石墨相氮化碳量子点的制备步骤是：(1)配制溶液：将尿素与氯化钠以摩尔比为1～100:1的比例溶解于无杂质的水中，充分搅拌并混合均匀，制成尿素浓度为1～10mol/L的无色透明溶液；(2)急速冷冻：将步骤(1)得到的无色透明溶液置于液氮环境中，以快于20℃/s的降温速度使溶液降温到液氮温度(‑196℃)，冷冻时间为3min以上，得到均匀的白色块状固体；(3)干燥：将步骤(2)制得的白色块状固体迅速转移至真空冷冻干燥器中，在真空度≤20Pa，冷冻温度≤‑50℃条件下冷冻干燥，冷冻干燥时间为20h以上，使白色块状固体冷冻干燥至恒重；(4)煅烧：将步骤(3)制得的白色块状固体放置于带盖的坩埚中，并放在氮气气氛炉中，以1～20℃/min的升温速度升温至400℃～700℃的煅烧温度，煅烧时间为1～5h，其中氮气流速为1～10ml/min；然后随炉降温，得到淡黄色粉末样品；(5)提纯：将步骤(4)制得的淡黄色粉末样品均匀分散于无杂质的水中，采用800～1500rpm的转速离心，离心时间为10～30min，去除沉淀；对离心后的液体用截留分子量为1～10kD的透析袋透析，透析时间为1～3天，去除氯化钠及其它副产物和杂质；对提纯后的样品进行干燥，即得到淡黄色的石墨相氮化碳量子点。