一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法技术

本发明专利技术公开了一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160‑200℃水热反应20‑24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。本发明专利技术提供的方法合成路线简单易操作，仙人掌为天然原料廉价易得，不需多次处理，合成的荧光碳点量子产率高，且生物毒性底，适用于多种领域。

One-step hydrothermal synthesis of fluorescent carbon dots from cactus

【技术实现步骤摘要】
一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法
本专利技术属于功能化荧光碳点的合成
，具体涉及一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法。
技术介绍
碳量子点是一种新型的碳基零维材料。与碳量子点相比，传统的量子点一般是从铅、镉和硅的混合物中提取出来的，这些量子点一般都有毒，对环境也有很大的危害。而碳量子点具有优秀的光学性质，良好的水溶性、低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点。本专利技术合成过程中使用的碳源仙人掌是一种天然的含碳原料，廉价易得，并且毒性低，是作为碳源的优良原料。合成荧光碳点的方法有很多种，自从碳量子点被首次发现以来，人们开发出了许多合成方法，如电弧放电法、激光消融法、电化学氧化法、超声法、微波法和水热法等，其中水热法因其操作简单、条件温和可控被认为是制备高荧光碳点的最佳方法。但是现在很多用于合成荧光碳点的方法还是受到了诸多限制，所以有必要研制一种廉价﹑绿色﹑高量子产率的材料作为碳源合成高量子产率荧光碳点的方法。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种合成工艺简单且原料廉价易得的以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160-200℃水热反应20-24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。本专利技术所述的以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将0.5g洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于10mL去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于180℃水热反应22h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点，该荧光碳点的荧光强度为970。本专利技术提供的方法合成路线简单易操作，仙人掌为天然原料廉价易得，不需多次处理，合成的荧光碳点量子产率高，且生物毒性底，适用于多种领域。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1取洗净晒干粉碎后的仙人掌0.5g和去离子水10mL搅拌混合均匀并置于50mL高压反应釜中，于180℃分别水热反应20h、21h、22h﹑23h、24h得到棕黄色溶液，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后通过孔径为0.22μm的滤膜过滤，用移液管取所得的滤液0.1mL于10mL容量瓶中定容。使用荧光分光光度计（LS55型荧光光谱仪，日本分光公司）分别测定所得溶液的荧光强度，结果见表1。表1水热反应时间对荧光碳点合成的影响反应时间（h）2021222324荧光强度789904970882767由表1可知，反应时间为22h时荧光碳点的荧光强度最强，反应时间太短，反应不完全，反应时间太长，荧光强度下降。实施例2取洗净晒干粉碎后的仙人掌0.5g和去离子水10mL搅拌混合均匀并置于50mL高压反应釜中，分别于160℃、170℃、180℃、190℃和200℃水热反应22h得到棕黄色溶液，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后通过孔径为0.22μm的滤膜过滤，用移液管取所得的滤液0.1mL于10mL容量瓶中定容。使用荧光分光光度计（LS55型荧光光谱仪，日本分光公司）分别测定所得溶液的荧光强度，结果见表2。表2水热反应温度对荧光碳点合成的影响反应温度（℃）160170180190200荧光强度810873970920891由表2可知，随着反应温度的升高，荧光碳点的荧光强度随之增大，当反应温度为180℃时，荧光碳点的荧光强度最大，所以最佳反应温度为180℃。以上实施例描述了本专利技术的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术原理的范围下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本专利技术保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160‑200℃水热反应20‑24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。

【技术特征摘要】
1.一种以仙人掌为原料一步水热法合成荧光碳点的方法，其特征在于具体步骤为：将洗净晒干粉碎后的碳源仙人掌分散于去离子水中，搅拌混合均匀后置于高压反应釜中于160-200℃水热反应20-24h得到棕黄色液体，再将得到的棕黄色溶液冷却至室温后用孔径为0.22μm的滤膜过滤得到荧光碳点。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯素玲，李影影，李雪，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南,41