一种高灵敏度石墨烯量子点紫外探测器的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯量子点紫外探测器的制备方法，包括一个制备石墨烯量子点的步骤，称取柠檬酸、苯二酚，柠檬酸与苯二酚的摩尔比为1：0.5‑5，混合搅拌后超声15~35min，在120‑180℃下水热，然后再用乙醇清洗，获得不同量子产率的石墨烯量子点；选取下述不同量子产率的量子点，采用一个圆盘容器，所述的圆盘容器具有四个独立的空间，将上述不同量子产率的石墨烯量子点分别密封入四个独立的空间中，即得到石墨烯量子点紫外探测器。本发明专利技术将不同量子产率的石墨烯量子点装入特定容器的中，制作成紫外线探测器，应用在生产生活中通过测量紫外线强度以达到预防紫外线的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏度石墨烯量子点紫外探测器的制备方法
：本专利技术属于化工领域，涉及一种石墨烯量子点的制备方法，具体来说是一种高灵敏度石墨烯量子点紫外探测器的制备方法。
技术介绍
：在没有防护措施下，紫外线极易对人体造成巨大伤害。如果裸露的肌肤暴露在一定强度的紫外线下，轻者会出现红肿、疼痒、脱屑；重者甚至会引发癌变、皮肤肿瘤等。同时，它也是眼睛的“隐形杀手”，会引起结膜、角膜发炎，长期照射可能会导致白内障。目前石墨烯材料作为材料科研方面的一大热点，而石墨烯量子点更是具有独特的性能，如光致发光行为。石墨烯量子点的光致发光特性，使得石墨烯量子点在紫外线照射下会发出荧光，由于改性石墨烯量子点制备工艺十分简单，稳定性相对较高，量子产率较高等优点，可将其用于制作紫外探测器。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种高灵敏度石墨烯量子点紫外探测器的制备方法，所述的这种高灵敏度石墨烯量子点紫外探测器的制备方法要解决现有技术中探测紫外线的方法复杂，成本高的技术问题。本专利技术提供了一种石墨烯量子点紫外探测器的制备方法，包括如下步骤：1)一个制备石墨烯量子点的步骤，称取柠檬酸、苯二酚，所述的苯二酚为邻苯二酚或者对苯二酚或者间苯二酚中的任意一种，所述的柠檬酸与苯二酚的摩尔比为1：0.5-5，混合搅拌后超声15～35min，在120-180℃下水热4-20h，然后再用乙醇清洗2～5次，获得不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点；2)选取下述不同量子产率的量子点，加入水或者有机溶剂使得所述的量子点的浓度为10μg/L-20mg/L；(a)石墨烯量子点的量子产率10-20％；(b)石墨烯量子点的量子产率30-40％；(c)石墨烯量子点的量子产率50-60％；(d)石墨烯量子点的量子产率60-80％；采用一个圆盘容器，所述的圆盘容器具有四个独立的空间，将上述不同量子产率的石墨烯量子点分别密封入四个独立的空间中，即得到石墨烯量子点紫外探测器。进一步的，(a)当石墨烯量子点的量子产率为10-20％，探测到紫外光时，该区域显示红色荧光；(b)当石墨烯量子点的量子产率为30-40％，探测到紫外光时，该区域显示绿色荧光；(c)当石墨烯量子点的量子产率为50-60％，探测到紫外光时，该区域显示黄色荧光；(d)当石墨烯量子点的量子产率为60-80％，探测到紫外光时，该区域显示蓝色荧光。具体的，所述的有机溶剂为乙醇。本专利技术包括一个合成不同量子产率的石墨烯量子点的步骤，通过水热法，改变实验条件以得到不同量子产率的石墨烯量子点；将不同量子产率的石墨烯量子点装入特定容器的步骤，即得到石墨烯量子点紫外探测器。本专利技术的专利技术原理是：利用不同量子产率的石墨烯量子点显示紫外线的强弱，利用不同荧光颜色警示紫外线伤害程度。本专利技术经测试，不同量子产率的石墨烯量子点在紫外光下显示出不同颜色的荧光，当处于紫外线的照射下会发出不同颜色、不同强度的荧光，量子产率越高，荧光性越强。利用其紫外光致发光特性，我们将其用于制作紫外线探测器，应用在生产生活中通过测量紫外线强度以达到预防紫外线的作用。我们按照石墨烯量子点的量子产率的大小顺序将其放入一个圆盘状的不同区域内，当紫外线强度非常低，对人体基本无害时，探测器的各个区域均不发出荧光，而随着紫外线强度的增大，量子产率最高的最先发出荧光，紫外线强度继续增大，则发出荧光的区域相继增多。本专利技术利用石墨烯量子点制作紫外探测器，利用不同石墨烯量子点溶液制作出紫外探测器，所述的紫外探测器具有可视化特点，造价低廉，能够普及到普通人的生活中，减少因紫外线受到的危害。可以让人们方便的探测到家里是否有紫外线存在。可以做到提前预防，避免长时间处在紫外线的直射下引发疾病。本专利技术和已有技术相比，其技术进步是显著的。本专利技术可视化：可以用眼睛清楚的观察到是否存在紫外线，紫外线的强弱以及危险程度。本专利技术成本低廉；石墨烯量子点的浓度很低，用量少，成本低。本专利技术探测器制备简单，封装即可。附图说明：图1为实施例1中GQDs的PL图。图2为实施例2中GQDs的PL图。图3为实施例4中石墨烯量子点紫外探测器在可见光下的图片。图4为实施例4中石墨烯量子点紫外探测器在紫外线下的荧光图片。实施例1石墨烯量子点制备方法：1)以柠檬酸和间苯二酚为原料，摩尔比为1：3，搅拌后超声20min，在180℃下水热8h。乙醇清洗三次。可制备出不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点。量子产率为63％。荧光颜色为蓝色，见附图1PL谱。2)选取此量子点溶液，加入蒸馏水获得量子点的浓度为15μg/L，取25ml，封入圆盘状容器中。实施例2石墨烯量子点制备方法：1)以柠檬酸和邻苯二酚为原料，摩尔比为1：5，搅拌后超声20min，在120℃下水热4h。乙醇清洗三次。可制备出不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点。量子产率为56％。荧光颜色为黄色，见附图2PL谱。2)选取此量子点溶液，加入蒸馏水获得量子点的浓度为1mg/L，取25ml，封入圆盘状容器中。实施例3石墨烯量子点制备方法：1)以柠檬酸和对苯二酚为原料，摩尔比为1：0.5，搅拌后超声20min，在160℃下水热6h。乙醇清洗三次。可制备出不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点。量子产率为34％。荧光颜色为绿色。2)选取此量子点溶液，量子点的浓度为100μg/L，取25ml，封入圆盘状容器中。实施例4石墨烯量子点制备方法：1)以柠檬酸和对苯二酚为原料，摩尔比为1：4，搅拌后超声20min，在180℃下水热18h。乙醇清洗三次。可制备出不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点。量子产率为14％。荧光颜色为红色。2)选取此量子点溶液，加入乙醇溶剂获得量子点的浓度为20mg/L，取25ml，封入圆盘状容器中。可见光下制备出的探测器图见附图3。紫外线下，探测器的颜色见附图4。365nm紫外灯照射下，红色荧光的石墨烯量子点紫外灯距离为4m时，肉眼可见红色荧光。绿色荧光石墨烯量子点距紫外灯为6m时，肉眼可见绿色荧光。黄色荧光的石墨烯量子点距紫外灯的为8m时，肉眼可见黄色荧光。蓝色荧光的石墨烯量子点距的距紫外灯的为10m时，肉眼可见蓝色荧光。由荧光颜色和显色距离来判断紫外线的强弱，并予以示警。比如，溶液发出蓝色荧光时，说明环境中存在微弱的紫外线，存在但强度不高，不造成严重危害。但当发出红色荧光时，说明紫外线强度高，可造成人体伤害，给出示警，危险，不要继续靠近紫外源。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯量子点紫外探测器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)一个制备石墨烯量子点的步骤，称取柠檬酸、苯二酚，所述的苯二酚为邻苯二酚或者对苯二酚或者间苯二酚中的任意一种，所述的柠檬酸与苯二酚的摩尔比为1：0.5‑5，混合搅拌后超声15～35min，在120‑180℃下水热4‑20h，然后再用乙醇清洗2～5次，获得不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点；2)选取下述不同量子产率的量子点，加入水或者有机溶剂使得所述的量子点的浓度为10μg/L‑20mg/L；(a)石墨烯量子点的量子产率10‑20％；(b)石墨烯量子点的量子产率30‑40％；(c)石墨烯量子点的量子产率50‑60％；(d)石墨烯量子点的量子产率60‑80％；采用一个圆盘容器，所述的圆盘容器具有四个独立的空间，将上述不同量子产率的石墨烯量子点分别密封入四个独立的空间中，即得到石墨烯量子点紫外探测器。

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯量子点紫外探测器的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)一个制备石墨烯量子点的步骤，称取柠檬酸、苯二酚，所述的苯二酚为邻苯二酚或者对苯二酚或者间苯二酚中的任意一种，所述的柠檬酸与苯二酚的摩尔比为1：0.5-5，混合搅拌后超声15～35min，在120-180℃下水热4-20h，然后再用乙醇清洗2～5次，获得不同量子产率和荧光颜色的石墨烯量子点；2)选取下述不同量子产率的量子点，加入水或者有机溶剂使得所述的量子点的浓度为10μg/L-20mg/L；(a)石墨烯量子点的量子产率10-20％；(b)石墨烯量子点的量子产率30-40％；(c)石墨烯量子点的量子产率50-60％...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱英，史羽隆，张轶辉，向俊明，马瑶，王现英，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31