[发明专利]一种基于强碱切割氧化石墨制备碳量子点的方法、其产品及应用

摘要

本发明公开了一种基于强碱切割氧化石墨制备碳量子点的方法、其产品及应用，目的在于解决现有化学切割法制备碳量子点时，往往需要在强腐蚀性介质中，利用强氧化剂对石墨等材料进行长时间氧化，操作条件较为危险，放热严重，不易放大，限制了该方法制备的碳量子点的应用的问题。本发明利用氢氧化钾与氧气在高温下切割氧化石墨烯，得到一种具有高羧基含量的碳量子点，其不需要长时间地在腐蚀性介质中进行氧化操作，使得实验技术的危险性降低，更容易实现大批量生产，显示了更为广阔的应用潜力。本发明提出一种利用强碱刻蚀氧化石墨烯，制备出一种新型碳量子点的方法，并将其应用到了铀酰离子的痕量检测当中，具有较高的应用价值和较好的应用前景。

主权项

1.一种基于强碱切割氧化石墨制备碳量子点的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将石墨粉、浓硫酸和高锰酸钾混合进行氧化反应，得到浆状产物；向所得浆状产物中加入去离子水和双氧水，以还原未反应的高锰酸钾，得到氧化石墨悬浊液；将所得氧化石墨悬浊液过滤，并将所得滤饼进行冷冻干燥，再经粉碎后，得到氧化石墨粉末；（2）将水和乙醇混合得到第一溶剂，将氢氧化钾溶于第一溶剂中得到第二溶液，再将步骤（1）制备的氧化石墨粉末溶于第二溶液中，得到黑色浆状物；（3）将步骤（2）所得黑色浆状物烘干，得到第三共混物；（4）将步骤（3）所得第三共混物置于马弗炉中进行热处理，以实现氢氧化钾的热蚀刻，得到第四黑色固体；（5）将步骤（4）所得第四黑色固体分散到去离子水中，得到第五悬浊液；将第五悬浊液过滤，并用去离子水洗涤至滤液无色，分别得到第六黑色滤渣、第六滤液；（6）将步骤（5）所得第六滤液在去离子水中透析，以去除滤液中的氢氧化钾和碳酸盐，即得含碳量子点的水分散液；所述步骤（1）中，石墨粉、浓硫酸和高锰酸钾的质量比为1：50~68：3~8。