碳量子点及其制备方法技术

本申请涉及量子点领域，具体而言，涉及一种碳量子点及其制备方法。该方法包括将苯胺与第一溶液反应，得到苯胺盐；将苯胺盐与第二溶液聚合反应，得到聚苯胺；对聚苯胺进行分段热处理实现石墨化处理。通过化学氧化聚合法对苯胺单体聚合过程进行改性，在聚合过程中加入一种或几种过渡金属盐，可以使过渡金属盐与亚胺基团配体，从而在苯胺聚合物的链上会同时存在过渡金属元素和卤族元素，从而获得素改性的苯胺‑金属聚合物。进一步地，通过分段热处理工艺路线，得到具有多孔结构的氮掺杂石墨烯碳材料。该方法操作简单方便，实用性强，使用的原材料价格低廉，毒性较低，简化了材料制备工艺。

【技术实现步骤摘要】
碳量子点及其制备方法
本申请涉及量子点领域，具体而言，涉及一种碳量子点及其制备方法。
技术介绍
量子点(QDs)是一种细化的纳米材料，要求材料的尺寸在三个维度都要小于100nm。由于尺寸较小，量子点表现特殊的尺寸效应、表面效应、量子隧道效应以及介电限域效应，这些特殊的效应使量子点在生物医学、能源材料、发光显示等领域都有巨大的应用价值。与传统的半导体量子点和有机染料相比，发光碳量子点(CQDs)具有高水溶性、强化学稳定性、易于功能化、抗光漂白性、优异的生物特性、良好的生物相容性，在生物医学(生物成像、生物传感、药物传输等)有潜在的应用前景。同时，碳量子点具有优良的光电性质，既可以作为电子给体又可以作为电子受体，这使得它在光电子、催化和传感等领域有广泛的应用价值。碳量子点拥有优异的可调控的PL特性：无论是改变其粒径大小、表面化学性质、激发波长、所在溶液的pH值，还是对其掺杂其他元素(比如N、S)等，均可能导致碳量子点出现红移或蓝移。在化学掺杂元素中，氮元素在调节碳材料的内部性质和在发掘新现象方面有着举足重轻的地位，氮掺可以使导带中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳量子点的制备方法，其特征在于，包括：/n将苯胺与第一溶液反应，得到苯胺盐；其中，所述第一溶液为过渡金属盐和卤族元素强氧化性酸的混合液；/n将所述苯胺盐与第二溶液聚合反应，得到聚苯胺；其中，所述第二溶液为引发剂和卤族元素强氧化性酸的混合液；以及/n对所述聚苯胺进行分段热处理：首先加热脱除卤素元素，然后升温发生脱氢环化反应；之后继续升温进行石墨化处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳量子点的制备方法，其特征在于，包括：
将苯胺与第一溶液反应，得到苯胺盐；其中，所述第一溶液为过渡金属盐和卤族元素强氧化性酸的混合液；
将所述苯胺盐与第二溶液聚合反应，得到聚苯胺；其中，所述第二溶液为引发剂和卤族元素强氧化性酸的混合液；以及
对所述聚苯胺进行分段热处理：首先加热脱除卤素元素，然后升温发生脱氢环化反应；之后继续升温进行石墨化处理。


2.根据权利要求1所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，
所述将苯胺与第一溶液反应的步骤中：按照所述第一溶液中的所述过渡金属盐与所述苯胺的摩尔比在(1：3)～(1:30)范围内进行反应；
可选地，所述将所述苯胺盐与第二溶液聚合反应的步骤中：按照所述苯胺与所述第二溶液中的所述引发剂的体积比在(1：1)～(1:10)范围内进行反应；
可选地，所述引发剂选自过氧化氢或者过硫酸钾中的任意一种。


3.根据权利要求1所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，
所述将苯胺与第一溶液反应的步骤，包括：
将苯胺与第一溶液混合，超声处理20～60min。


4.根据权利要求1所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，
所述将所述苯胺盐与第二溶液聚合反应的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁凯旋，蒋畅，
申请(专利权)人：合肥福纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34