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一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用技术

技术编号:15782585 阅读:388 留言:0更新日期:2017-07-09 03:35
本发明专利技术公开了一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,属于纳米材料科学领域,本发明专利技术以板栗果肉为碳源,通过水热法制备蓝色荧光碳点。本发明专利技术的原料绿色环保,制备方法简单,成本低;而且制得的碳点无毒、水溶性好、光稳定性强、荧光强度高,能够用于生物分子标记、荧光图案制作和荧光染色等领域。

Method for preparing fluorescent carbon point with high fluorescence intensity and Application

The invention discloses a preparation method and application of a high fluorescence intensity fluorescent carbon point, belonging to the field of nanometer material science. The invention uses the chestnut flesh as the carbon source to prepare the blue fluorescent carbon point by the hydrothermal method. Green environmental protection material of the invention, the preparation method is simple, low cost; and the prepared carbon is non-toxic, good water solubility, strong light stability, high fluorescence intensity, fluorescence patterns can be used for molecular marker, and fluorescent staining etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用
本专利技术涉及纳米材料科学领域,具体涉及水热法制备一种高荧光强度碳点的制备方法,制备的荧光碳点可以应用于荧光成像及荧光染色领域。
技术介绍
碳量子点是继碳纳米管、碳纳米棒、金刚石、富勒烯等碳家族成员后,发现的具有优良性能的碳纳米材料。荧光碳点具有荧光性质稳定、无毒、制备方法简单、成本低、生物相容性好等优点,在生物分析、光催化及光学器件等领域得到了越来越广泛的关注,有望成为新一代取代有机荧光试剂及无机重金属纳米材料的荧光材料。目前,荧光碳点的合成主要采用水热法或微波法合成。利用化学试剂水热合成,如sun等将柠檬酸和各种乙二胺水热反应合成碳点虽然产量高(HighlyPhotoluminescentCarbonDotsforMulticolorPatterning,Sensors,andBioimaging.ShoujunZhu,QingnanMeng,LeiWang,JunhuZhang,YubinSong,HanJin,KaiZhang,HongchenSun,HaiyuWang,andBaiYang.Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,3953-3957.),但是所用的原料有毒且成本高。天然物质本身无毒、安全,利用天然物质合成碳点成为研究的热点。目前,利用天然物质合成碳点主要有:蚕丝、豆奶、鸡蛋清、橘子皮、柚子皮、柳树叶、香蕉汁等,但由于合成的碳点受到原料的影响产率低,无法大规模制备,其应用受到限制。板栗果肉中不仅含有大量淀粉及各种糖分,而且含有丰富的蛋白质、脂肪、B族维生素等多种营养成分,利用板栗果肉水热合成的碳点产量较大,荧光量子产率高,既可以保证以天然产物为原料安全无毒的特点,也可以解决碳点在实际应用中产率低的问题。且合成的碳点可以用不同波长激发,发射波长位于400~600nm左右,荧光信号稳定不容易降解,在荧光成像、荧光传感器方面具有潜在的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前天然产物制备碳点产率低的缺陷进行改进,同时为荧光成像、荧光染色提供了荧光强度高、稳定性好、荧光发射波长范围宽的绿光型荧光碳点。1.一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:将板栗果肉作为碳源,经过水热反应,得到高荧光强度的纳米碳点。制备的碳点无毒,无污染,制备成本低,可用于分子荧光检测、细胞成像等领域。所述方法包括以下步骤:(1)将板栗果肉用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉加入到反应釜中,加入超纯水混合后,加热反应1至24小时;(3)冷却到室温后过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过高速离心机离心,得到上层清液,经过透析袋透析15至48小时,即可得到碳点溶液。2.如权利要求1所述的一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:步骤(1)中所述高速搅拌机为功率转速40000转每分钟以上的破壁机,粉末越细,越有利于提高荧光亮度。3.如权利要求1所述的一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:步骤(2)中所述板栗果肉与超纯水混合比例为1∶20~1∶500(板栗果肉的质量∶水的体积),混合物加热温度在150~240度之间,加热时间在1~24小时之间。4.如权利要求1所述的一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:步骤(3)中所述过滤用0.22微米的微孔滤膜过滤,以除去大颗粒。5.一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:步骤(4)中所述高速离心为至少8000转每分钟以上离心机离心,离心后取得上清液,用截留分子量为1000D~3500D的透析袋透析15-48小时,即可得到碳点溶液。6.如权利要求1所述的一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:制备的碳点具有高度荧光发光性质,可以应用于生荧光成像等领域。本专利技术的优点在于板栗原料易得、制备方法简单、成本低、合成的碳点水溶性好、产率高、发射波长范围长,荧光最强处主要位于500nm左右的绿光区,在生物成像、荧光材料领用具有潜在的应用价值。附图说明附图1为碳点不同激发波长下的荧光发射谱图。附图2为碳点的扫描电镜图。附图3为碳点在紫外光365nm下和自然光下的荧光对比图片。(在紫外灯365nm下(a)和自然光下(b)的照片对比)具体实施方式以下实施方式具体进一步阐明专利技术的内容,但并不局限于这些实施例。荧光碳点的制备:实施例1(1)将板栗果肉60克用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉称取3克加入到100mL水热反应釜中,加入超纯水75mL混合后密封,加热到180℃反应16小时;(3)将(2)反应完后的样品冷却到室温后用0.22微米滤膜过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过转速8000转/分钟的高速离心机离心,得到上层清液。将上层清液经过截留分子量为500D~1000D的透析袋透析48小时,即可得到碳点溶液。实施例2(1)将板栗果肉60克用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉称取3克加入到100mL水热反应釜中,加入超纯水75mL混合后密封,加热到180℃反应24小时;(3)将(2)反应完后的样品冷却到室温后用0.22微米滤膜过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过转速8000转/分钟的高速离心机离心,得到上层清液。将上层清液经过截留分子量为500D~1000D的透析袋透析48小时,即可得到碳点溶液。反应时间不同,碳化程度不同,反应时间越长,碳化程度越强,反应时间越短,碳化程度越弱。选择合适的碳化时间对反应的产率影响至关重要,在加热温度180℃时,优选的反应时间为24小时。实施例3(1)将板栗果肉60克用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉称取3克加入到100mL水热反应釜中,加入超纯水75mL混合后密封,加热到200℃反应12小时;(3)将(2)反应完后的样品冷却到室温后过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过转速8000转/分钟的高速离心机离心,得到上层清液。将上层清液经过截留分子量为500D~1000D的透析袋透析48小时,即可得到碳点溶液。实施例4(1)将板栗果肉60克用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉称取3克加入到100mL水热反应釜中,加入超纯水75mL混合后密封,加热到200℃反应24小时;(3)将(2)反应完后的样品冷却到室温后用0.22微米滤膜过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过转速8000转/分钟的高速离心机离心,得到上层清液。将上层清液经过截留分子量为500D~1000D的透析袋透析48小时,即可得到碳点溶液。反应温度不同,碳化程度不同,反应温度越高,碳化程度越强,反应温度越低,碳化程度越弱。选择合适的碳化温度对反应的产率影响至关重要,在加热温度200℃时,优选的反应时间为12小时。实施例5(1)将板栗果肉60克用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉称取5克加入到100mL水热反应釜中,加入超纯水75mL混合后密封,加热到200℃反应12小时;(3)将(2)反应完后的样品冷却到室温后用0.22微米滤膜过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过转速8000转/分钟的高速离心机离心,得到上层清液。将上层清液经过截留分子量为500D~1000D本文档来自技高网
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一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用

【技术保护点】
一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:将板栗果肉作为碳源,经过水热反应,得到高荧光强度的纳米碳点。制备的碳点无毒,无污染,制备成本低,可用于分子荧光检测、细胞成像等领域。所述方法包括以下步骤:(1)将板栗果肉用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉加入到反应釜中,加入超纯水混合后,加热反应1至24小时;(3)冷却到室温后过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过高速离心机离心,得到上层清液,经过透析袋透析15至48小时,即可得到碳点溶液。

【技术特征摘要】
1.一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:将板栗果肉作为碳源,经过水热反应,得到高荧光强度的纳米碳点。制备的碳点无毒,无污染,制备成本低,可用于分子荧光检测、细胞成像等领域。所述方法包括以下步骤:(1)将板栗果肉用高速搅拌机粉碎成粉末;(2)将粉碎好的板栗果肉加入到反应釜中,加入超纯水混合后,加热反应1至24小时;(3)冷却到室温后过滤,得到棕黄色液体;(4)得到的棕黄色液体经过高速离心机离心,得到上层清液,经过透析袋透析15至48小时,即可得到碳点溶液。2.如权利要求1所述的一种高荧光强度荧光碳点的制备方法及应用,其特征是:步骤(1)中所述高速搅拌机为功率转速40000转每分钟以上的破壁机,粉末越细,越有利于提高荧光亮度。3.如权利要求1所述的一种高荧光强...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈秀英商少明
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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