The invention relates to a preparation method of lignin-based fluorescent carbon quantum dots with high yield, belonging to the preparation technology field of fluorescent carbon nanomaterials. A method for preparing lignin-based fluorescent carbon quantum dots with high yield is described. The lignin which is insoluble in water is dispersed in deionized water, mixed with ethylenediamine and formaldehyde, stirred for 24 hours in sealed condition at room temperature, dried in vacuum after rotating evaporation, and the brown powder is dissolved in water, and hydrothermal reaction is carried out at 200-240 degrees C for 20-24 hours to obtain the crude product. The supernatant was separated by centrifugation after acoustic treatment, and the nitrogen-doped lignin-based fluorescent carbon quantum dot powder was obtained by dialysis drying. The method of the invention takes extremely cheap lignin as carbon source, has simple and stable process, low production cost, environmental protection, high yield and excellent optical properties, is easy to realize industrial production, and provides a potential way for high value utilization of lignin.
【技术实现步骤摘要】
一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备方法
本专利技术涉及一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备方法,属于荧光碳纳米材料的制备
技术介绍
近年来,碳量子点作为一种新型荧光纳米粒子,具有独特的荧光性质,良好的生物相容性,低毒性得到广泛关注和研究;相较于传统的金属量子点,低毒性使其在生物成像、生物传感等领域有着不可替代的地位。目前所报道的碳量子点制备方法在碳源成本、产物得率和光学性质上都存在着一定的局限性,特别是在产物得率方面,目前的制备方法,碳量子点得率普遍偏低,大部分不足10%。因此,选择一种来源丰富的碳源通过简便可控的方法合成性能优异的碳量子点,并提高产物得率成为人们的焦点。木质素作为自然界最丰富、最廉价的天然芳烃来源,由于自身拥有大量的不饱和碳以及大量的C=O结构,本身就具有荧光性质,在碳量子点合成方面具有得天独厚的优势,再加上木质素产量巨大,且成本极为低廉,是合成优异性能碳量子点的极佳碳源。但绝大部分的木质素都难溶于水,使其在水热反应中无法均匀地分散,大部分的原料在高温高压下沉积在反应釜底无规律地碳化,无法形成碳量子点,因此选择合理的方法提高量子效率的同时,使产物得率提高是木质素应用在碳量子点制备领域的一个技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术采用来源丰富的木质素为碳源,和甲醛、乙二胺反应后,引入了亲水性的胺甲基,使难溶于水的木质素可以溶解在水中,大大提高了碳量子点的得率;同时引入了氮元素,提高了碳量子点的荧光量子效率。为了解决现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备方法。一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备 ...
【技术保护点】
1.一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)将不溶于水的木质素分散于去离子水中后与乙二胺和甲醛混合,常温下密闭搅拌24h,经旋转蒸发处理后进行真空干燥,得褐色粉末;(2)将步骤(1)所得褐色粉末溶于水后,200~240℃下进行水热反应20~24h,得粗产物;将粗产物经超声处理后进行离心分离,得上层清液;透析干燥后得到氮掺杂木质素基荧光碳量子点粉末。
【技术特征摘要】
1.一种高得率的木质素基荧光碳量子点的制备方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:(1)将不溶于水的木质素分散于去离子水中后与乙二胺和甲醛混合,常温下密闭搅拌24h,经旋转蒸发处理后进行真空干燥,得褐色粉末;(2)将步骤(1)所得褐色粉末溶于水后,200~240℃下进行水热反应20~24h,得粗产物;将粗产物经超声处理后进行离心分离,得上层清液;透析干燥后得到氮掺杂木质素基荧光碳量子点粉末。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述氮掺杂木质素基荧光碳量子点得率为30%~33%。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述木质素为预水解木质素,磨木木质素,酶解木质素。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤(1)中,木质素、甲醛、乙二胺和水的质量比为10:1.8:3:100。5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭延柱,杨晓旭,肖领平,陈小红,孙润仓,韩颖,周景辉,韩佳,
申请(专利权)人:大连工业大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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