一种发射不随激发波长改变的红色荧光碳点的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种发射不随激发波长改变的红色荧光碳点的制备方法。将0.05~0.2 g对苯二胺溶于20 mL过膜(0.22μm)二次水中，加0.05~2mL分析纯磷酸，搅匀使其溶解，将混合液转移至体积为25~50mL的聚四氟乙烯不锈钢反应釜中140~200℃进行水热反应4~10小时；反应结束以后，经过离心、过滤、透析、真空干燥得到发红色荧光的碳点。本发明专利技术制备的碳点的性质可以通过调节反应时间、反应温度和反应容器、pH来控制，得到一种具有发射不随激发波长改变的发红色荧光的碳点，相对量子产率为5.14%，具有稳定的荧光性能。

A method of producing red fluorescence carbon dots that do not change with excitation wavelength

The invention discloses a method for preparing red fluorescence carbon dots which do not change with excitation wavelength. 0.05-0.2 g p-phenylenediamine was dissolved in 20 mL membrane-passing (0.22 micron) secondary water, added 0.05-2 mL to analyze pure phosphoric acid, stirred and dissolved, and the mixture was transferred to the polytetrafluoroethylene stainless steel reactor with a volume of 25-50 mL at 140-200 C for hydrothermal reaction for 4-10 hours; after the end of the reaction, it was centrifuged, filtered, dialyzed and dried in vacuum. The carbon dots of red fluorescence can be obtained from dryness. The properties of the carbon dots prepared by the invention can be controlled by adjusting the reaction time, the reaction temperature, the reaction vessel and the pH value, and a kind of carbon dots with red fluorescence emitted without changing the excitation wavelength can be obtained. The relative quantum yield of the carbon dots is 5.14%, which has stable fluorescence performance.

【技术实现步骤摘要】
一种发射不随激发波长改变的红色荧光碳点的制备方法
本专利技术涉及一种具有发射不随激发波长改变的发红色荧光的碳点的制备方法。
技术介绍
碳点（CDs）是一种粒径在10nm以下的新型碳纳米荧光材料，具有良好的水溶性、化学惰性、高荧光稳定性、耐光漂白、发光范围可调等特性。此外，相比于传统半导体金属量子点（CdSe、CdTe等），CDs不仅具有类似于传统量子点的发光性能与纳米尺寸特性，还具备优异的低毒性和生物相容性。随着对CDs研究的深入，CDs的合成方法逐渐趋向简单化，易操作。基于CDs具有以上良好特性，CDs在生物荧光标记、化学和生物传感、生物载药、光电器件等领域有广阔的研究前景。然而，大多数报道的CDs的发射波长通常集中在蓝光区域，这大大限制了它们在过去的两年中，已经取得了发射绿色，黄色和橙色的突破，报告的量子产率（QY）也较高。然而，红色发射仍然只有低效率。缺乏的关键是了解红色发射的机制，目前尚不清楚，并且由于红色发射的样本报告非常少见而受到阻碍。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种发发射不随激发波长改变的发红色荧光的碳点及其制备方法，将对苯二胺溶液加入少许磷酸，通过水热反应，可实现发射不随激发波长改变的发红色荧光的碳点的制备。具体步骤为:将0.05~0.2g对苯二胺溶于20mL过膜(0.22μm)二次水中，加0.05~2mL分析纯磷酸，搅匀使其溶解，将混合液转移至体积为25~50mL的聚四氟乙烯不锈钢反应釜中140~200℃进行水热反应4~10小时；反应结束以后，经过离心、过滤、透析、真空干燥得到发红色荧光的碳点。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术选择一种原料既作为碳源又是修饰基团，采用简单的水热法合成环保无毒的发红光的量子点，其中经过胺基修饰的零维纳米结构碳点具有较强荧光性能，相对量子产率为5.14%。该方法制备的碳点材料在生物传感和生物成像具有广阔的应用前景。本制备方法安全性好、成本低廉、对环境友好、光学性能优良，适用于工业化生产。本专利技术工艺简单，操作简单，制备的碳点具有发射不随激发波长改变性质的红色荧光的特点。附图说明图1为本专利技术实施例得到的碳点的发射扫描光谱。图2本专利技术实施例得到的碳点在紫外灯照射下的图片。图3本专利技术实施例得到的碳点在自然光照射下的图片。图4本专利技术实施例得到的碳点的吸收光谱图。图5本专利技术实施例得到的碳点的荧光发射光谱图。图6本专利技术实施例得到的碳点的傅里叶-红外光谱图。具体实施方式实施例：将0.05g对苯二胺溶于20mL过膜(0.22μm)二次水中，加0.5mL分析纯磷酸，搅匀使其溶解，将混合液转移至体积为25mL的聚四氟乙烯不锈钢反应釜中180℃进行水热反应8小时；反应结束以后，经过离心、过滤、透析、真空干燥得到发红色荧光的碳点，配成5mg/mL的母液，备用。从图1可以看出，合成的碳点不随激发波长的改变而变化，发射波长稳定在615nm左右。从图2可以观察到在365nm紫外灯下可观察到红荧光。从图3可以观察到在自然光下可观察到暗红色碳点水溶液。从图4可以观察到碳的水溶液在紫外区有较强的吸收，但没有明显的特征吸收。从图5可以观察到碳点的最大发射峰分别位于615nm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种发射不随激发波长改变的红色荧光碳点的制备方法，其特征在于具体步骤为：将0.05~0.2 g对苯二胺溶于20 mL过0.22μm膜的二次水中，加0.5~2mL分析纯磷酸，搅匀使其溶解，将混合液转移至体积为25~50mL的聚四氟乙烯不锈钢反应釜中140~200℃进行水热反应4~10小时；反应结束以后，经过离心、过滤、透析、真空干燥得到发红色荧光的碳点。

【技术特征摘要】
1.一种发射不随激发波长改变的红色荧光碳点的制备方法，其特征在于具体步骤为：将0.05~0.2g对苯二胺溶于20mL过0.22μm膜的二次水中，加0.5~2mL分析纯磷酸，搅匀...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜甫佑，程珍芳，阮贵华，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45