一种利用木质素制备碳量子点的方法及产品技术

本发明专利技术属于碳量子点制备领域，并具体公开了一种利用木质素制备碳量子点的方法及产品。该方法包括将木质素置于水中获得木质素溶液，然后加入活化剂并进行超声处理获得小分子木质素溶液；将小分子木质素溶液在150℃～250℃下进行水热处理，待反应结束后冷却至室温获得液体产物；对液体产物进行超声处理，然后过滤、透析得到碳量子点溶液；将碳量子点溶液冷冻干燥得到碳量子点。采用本发明专利技术提供的方法能够通过降低木质素的反应活化能实现对木质素的充分利用，在提高碳量子点产率及品质的同时降低生产成本，并通过控制各反应条件保证最终获得碳量子点的产率最高达到35％。

A Method and Products for Preparing Carbon Quantum Dots from Lignin

【技术实现步骤摘要】
一种利用木质素制备碳量子点的方法及产品
本专利技术属于碳量子点制备领域，更具体地，涉及一种利用木质素制备碳量子点的方法及产品。
技术介绍
碳量子点是一种新型零维碳纳米材料，其尺寸在三个维度上均处于10nm以下，因此比其他纳米材料表现出更加强烈的纳米特性。碳量子点具有优秀的光学性质，同时兼具低毒性、环境友好、原料来源广、成本低、生物相容性好等诸多优点，因此其被广泛应用于医学成像技术、环境监测、化学分析、催化剂制备、能源开发等诸多领域，是一类新型高附加值碳材料。碳量子点的合成方法包括弧光放电法、电化学法、激光刻蚀法、模版法、水热法、强酸氧化法。其中水热法合成过程简单、条件温和、投入成本低，同时得到的碳量子点尺寸均匀，而其他方法均存在条件苛刻、设备昂贵、碳量子点品质不高等缺点，因此水热法是一种广泛应用的碳量子点合成方法。碳量子点合成前驱体来源广泛，主要包括：壳聚糖、木糖、果糖、木糖、氨基葡萄糖、葡萄糖、纤维素、半纤维素等糖类和柠檬酸等大分子物质，以上前驱体在水中容易分解成单体参与碳量子点合成反应。其中木质素是自然界含量第二的有机物资源，主要存在于各类生物质中，此外造纸厂黑液中也存在大量尚未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用木质素制备碳量子点的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)将木质素置于水中获得木质素溶液，然后加入活化剂并进行超声处理，使所述木质素分解从而获得小分子木质素溶液；(b)将所述小分子木质素溶液在150℃～250℃下进行水热处理，待反应结束后冷却至室温获得液体产物；(c)将所述液体产物在预设时间内进行超声处理，然后过滤获得滤液，对该滤液进行透析得到碳量子点溶液；(d)在预设时间内将所述碳量子点溶液冷冻干燥，得到所述碳量子点。

【技术特征摘要】
1.一种利用木质素制备碳量子点的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(a)将木质素置于水中获得木质素溶液，然后加入活化剂并进行超声处理，使所述木质素分解从而获得小分子木质素溶液；(b)将所述小分子木质素溶液在150℃～250℃下进行水热处理，待反应结束后冷却至室温获得液体产物；(c)将所述液体产物在预设时间内进行超声处理，然后过滤获得滤液，对该滤液进行透析得到碳量子点溶液；(d)在预设时间内将所述碳量子点溶液冷冻干燥，得到所述碳量子点。2.如权利要求1所述的利用木质素制备碳量子点的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述木质素溶液的浓度为1mg/mL～20mg/mL。3.如权利要求1或2所述的利用木质素制备碳量子点的方法，其特征在于，在步骤(a)中，所述活化剂为过氧化氢、硫酸或硝酸，所述活化剂与木质素溶液按照体积比1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海平，李建，陈应泉，陈伟，陈旭，邵敬爱，杨晴，曾阔，王贤华，张世红，陈汉平，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42