一種熒光碳量子點的簡易制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及納米熒光材料領(lǐng)域，尤其涉及一種熒光碳量子點的簡易制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碳量子點是一種熒光碳納米材料，相對于現(xiàn)有技術(shù)中典型的半導體熒光量子點(例如:CdTe、CdS> CMSe等)而目，碳量子點具有毒性小、抗光漂白能力強、生物相容性好、原材料豐富等優(yōu)點，而且碳量子點不僅具有下轉(zhuǎn)換熒光特性，還具有上轉(zhuǎn)換熒光特性，因此碳量子點在生物醫(yī)藥、光電器件和光催化領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，碳量子點的制備方法主要可分為化學方法和物理方法兩類；化學方法主要包括含碳前驅(qū)體的碳化、酸性氧化法、電化學合成等；物理方法主要包括電弧放電法、激光燒蝕法、等離子體處理等。利用化學方法制備的碳量子點具有結(jié)晶性好、尺寸可控、易于功能化等特點，但多種化學試劑的使用使得碳量子點的分離、提純過程變得復雜、耗時長。利用物理方法雖然能避開化學方法的劣勢，但其合成過程需要昂貴的設(shè)備，且耗能多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種熒光碳量子點的簡易制備方法，在制備過程中除了極性有機溶劑外無需添加其他任何化學試劑，而且無需消耗額外的能源，不需要昂貴的制備設(shè)備，具有簡單、節(jié)能、耗時短的優(yōu)點。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種熒光碳量子點的簡易制備方法，包括如下步驟:
[0007]步驟A，獲取碳灰燼:點燃有機物前驅(qū)體，并獲取不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼；
[0008]步驟B，極性有機溶劑分散:將步驟A中獲得的碳灰燼與極性有機溶劑混合，使碳灰燼在極性有機溶劑中分散；
[0009]步驟C，靜置分離:對極性有機溶劑分散的碳灰燼進行靜置分離，并收集靜置分離后的上層清液，即得到極性有機溶劑分散的熒光碳量子點膠體；
[0010]其中，所述的有機物前驅(qū)體是指1-辛烯或乙醇中的至少一種。
[0011]優(yōu)選地，在點燃有機物前驅(qū)體后，將開口容器罩在點燃的有機物前驅(qū)體的火焰上方，使有機物前驅(qū)體不充分燃燒，從而收集不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼。
[0012]優(yōu)選地，當將碳灰燼與極性有機溶劑混合后，對混合液進行超聲處理，使碳灰燼在極性有機溶劑中分散。
[0013]優(yōu)選地，所述超聲處理的時間為I?3分鐘。
[0014]優(yōu)選地，所述靜置分離的靜置時間為I?2天。
[0015]優(yōu)選地，所述的極性有機溶劑為乙醇、丙酮或氯仿中的至少一種。
[0016]由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例所提供的熒光碳量子點的簡易制備方法利用了有機物在氧氣不足條件下不充分燃燒的特點，收集了有機物前驅(qū)體不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼，并使用極性有機溶劑分散，然后在自發(fā)沉降的作用下，通過靜置分離得到了分散均勻的熒光碳量子點膠體?？梢?，本發(fā)明實施例在制備過程中除了需要使用極性有機溶劑外，無需額外添加其他任何化學試劑，而且無需消耗額外的能源，不需要昂貴的制備設(shè)備，同時本發(fā)明實施例還具有簡單、節(jié)能、耗時短的優(yōu)點，這為熒光碳量子點的實際應用提供了新的途徑。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動行的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明實施例所提供的熒光碳量子點的簡易制備方法的流程示意圖。
[0019]圖2a為本發(fā)明實施例所制得的熒光碳量子點的透射電鏡照片。
[0020]圖2b為本發(fā)明實施例所制得的熒光碳量子點的粒徑分布直方圖。
[0021]圖3為本發(fā)明實施例所制得的乙醇分散碳量子點在不同激發(fā)波長下的下轉(zhuǎn)換熒光光譜不意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明實施例所制得的乙醇分散碳量子點在不同激發(fā)波長下的上轉(zhuǎn)換熒光光譜不意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明實施例所制得的乙醇分散碳量子點在432nm發(fā)射波長下的熒光激發(fā)光譜示意圖。
[0024]圖6為本發(fā)明實施例所提供的水分散的親水碳量子點在不同激發(fā)波長下的下轉(zhuǎn)換熒光光譜示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0026]下面對本發(fā)明所提供的熒光碳量子點的簡易制備方法進行詳細描述。
[0027]如圖1所示，一種熒光碳量子點的簡易制備方法，其具體可以包括如下步驟:
[0028]步驟A，獲取碳灰燼:點燃有機物前驅(qū)體，并獲取不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼。
[0029]其中，所述的有機物前驅(qū)體是指1-辛烯或乙醇中的至少一種。在實際應用中，為了操作簡便，在點燃有機物前驅(qū)體后，可以將開口容器(例如:燒杯)罩在點燃的有機物前驅(qū)體的火焰上方，使有機物前驅(qū)體因氧氣不足而不充分燃燒，從而即可收集不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼(該碳灰燼通常在開口容器的內(nèi)壁上)。
[0030]步驟B，極性有機溶劑分散:將步驟A中獲得的碳灰燼與極性有機溶劑混合，使碳灰燼在極性有機溶劑中分散。
[0031]其中，所述的極性有機溶劑最好為乙醇、丙酮或氯仿中的至少一種。當將碳灰燼與極性有機溶劑混合后，最好對混合液進行超聲處理(超聲處理時間最好為I?3分鐘)，這有助于碳灰燼在極性有機溶劑中更好分散。在實際應用中，步驟A利用燒杯收集完碳灰燼后，碳灰燼處于燒杯的內(nèi)壁上，將極性有機溶劑直接加入到燒杯內(nèi)，即可實現(xiàn)碳灰燼與極性有機溶劑混合；此時，對該盛有混合液的燒杯進行超聲處理，燒杯內(nèi)壁上的碳灰燼會在超聲作用下脫落，并且快速、均勻地分散在極性有機溶劑中。
[0032]步驟C，靜置分離:對極性有機溶劑分散的碳灰燼進行靜置分離，并收集靜置分離后的上層清液，即得到極性有機溶劑分散的熒光碳量子點膠體。
[0033]其中，所述靜置分離的靜置時間最好為I?2天，這可以保證靜置分離具有良好的分離效果，為收集上層清液提供了便利。
[0034]具體地，本發(fā)明實施例所提供的熒光碳量子點的簡易制備方法利用了有機物在氧氣不足條件下不充分燃燒的特點，收集了有機物前驅(qū)體(例如:1-辛烯或乙醇)不充分燃燒所產(chǎn)生的碳灰燼，并使用極性有機溶劑(例如:乙醇、丙酮或氯仿)分散，然后在自發(fā)沉降的作用下，