波长可调的碳量子点及其制备方法和应用

摘要

本发明属纳米材料技术领域，具体为一种波长可调的碳量子点及其制备方法和应用。本发明采用一锅法（反应釜）合成，方法简单，绿色环保，使用的原料便宜，反应温度在140-200摄氏度，有很大的工业化生产前景。合成的碳量子点，其内核具有石墨化的晶格结构，外壳是一层无定形的碳并含有大量的亲水性官能团，在极性溶剂中都有很好的溶解度和稳定性；直径分布在1.5-4纳米之间；碳量子点的荧光红移由表面官能团的变化产生。作为一类新型的发光材料，生产成本低、生物毒性小、发光效率高、稳定性好，在光电器件和生物技术中具有良好的应用前景。

主权项

一种波长可调的碳量子点的制备方法，其特征在于具体步骤如下：（1）一锅法制备含有各种荧光碳点的混合溶液 量取5毫升乙醇放入50毫升的离心管里，再分别称量0.1‑0.2克的尿素和0.1‑0.3克的对苯二胺，加入到离心管内，震荡直至完全溶解，再加入20‑45毫升的去离子水，混合均匀；将混合液转移到高压反应釜内；将高温烘箱预热至140‑200摄氏度，再将反应釜放入烘箱中反应数6‑18小时，反应完毕，自然冷却至室温；（2）分离混合溶液，纯化出荧光颜色不同的碳点样品；将步骤（1）中获得的混合液旋蒸至残留3‑5毫升液体，加入100‑200目的6‑8克硅胶，搅拌均匀，再次旋蒸至干，保存；与此同时，采用干法装备300‑400目的硅胶柱；然后将旋干的混合物均匀分散在硅胶柱上方，再在其上面加入9‑11克的Na₂CO₃；以乙醇和乙酸乙酯的混合液为洗脱剂，进行分离；分离的过程中，用紫外灯照射流出的溶液，把发射相同荧光的溶液组分收集到一起，进行旋蒸，再次分散到水里，最后获得多种发射不同荧光的碳量子点水溶液。