一种以煤为原料制备碳量子点的方法技术

本发明专利技术属于碳纳米材料领域，具体涉及一种碳量子点的制备方法，所述的制备方法为将煤粉与含氯离子的水溶液配制成水煤浆，采用电化学方法直接氧化此水煤浆制备碳量子点。相较于有机小分子，石墨或石墨烯等原料，煤粉作为碳源制备碳量子点，成本相对较为低廉，且有利于煤的高值化利用。此外，相较于作为工作电极的煤棒，直接将水煤浆进行电化学氧化制备碳量子点，具有生产规模易于放大和电极可重复利用的优势。

【技术实现步骤摘要】
一种以煤为原料制备碳量子点的方法
本专利技术具体涉及一种碳量子点的制备方法，属于碳纳米材料领域。
技术介绍
碳量子点是一种新型零维碳基纳米材料，尺寸小于10nm，具有准球形结构。其结构包含两部分：表面基团和碳质核心。表面基团主要为一些含氧官能团，例如羟基、羧基等，碳质核心内部主要是由sp2和sp3杂化碳构成，形成无定型碳、石墨微晶和单层或者多层石墨烯碎片等。与原有的半导体量子点等材料相比，碳量子点不仅保持了碳材料特有的优点，如毒性小、生物相容性好等，而且还具有更优良的光稳定性、发光波长可调变、易于表面功能化、原料来源丰富和制备方法简便等诸多优势。现有的碳量子点的合成策略可以概括为两大类：“自上而下”以及“自下而上”。“自下而上”法则采用小分子有机物等为碳源，经过脱水、碳化等反应操作，使得其发生缩聚反应等一系列变化，最终合成碳量子点。“自上而下”法一般采用具有大分子结构的石墨、石墨烯或碳纳米管等为碳源，通过氧化、刻蚀等手段，部分降解或改性碳源的大分子结构，从而制得碳量子点。
技术实现思路
本专利技术公开了一种制备碳量子点的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳量子点的制备方法，其特征在于，将含有一定摩尔浓度的氯离子的水煤浆作为电解液，以石墨或涂有氧化钌的钛为阳极，以石墨或镍网为阴极，对水煤浆通电进行电解；反应结束后，将得到的混合物高速离心分离，过滤离心分离得到的上清液，得到的滤液装入截留分子量为3500Da的透析袋中，透析3天，每间隔12h换一次水，将透析袋内的溶液通过减压蒸馏进行浓缩，然后通过冷冻干燥即可获得固体碳量子点。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳量子点的制备方法，其特征在于，将含有一定摩尔浓度的氯离子的水煤浆作为电解液，以石墨或涂有氧化钌的钛为阳极，以石墨或镍网为阴极，对水煤浆通电进行电解；反应结束后，将得到的混合物高速离心分离，过滤离心分离得到的上清液，得到的滤液装入截留分子量为3500Da的透析袋中，透析3天，每间隔12h换一次水，将透析袋内的溶液通过减压蒸馏进行浓缩，然后通过冷冻干燥即可获得固体碳量子点。


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，水煤浆的制备原料为煤和含氯离子的水溶液，所述的水煤浆是通过将煤碎为煤粉，然后均匀分散在含氯离子的水溶液中。


3.根据权利要求2所述的碳量子点的制备方法，其特征在于，所述的含氯离子的水溶液中氯离子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉高，申峻，薄纯辉，和明豪，刘刚，牛艳霞，盛清涛，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14