表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法及其应用技术

本发明专利技术提供了一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，以双酚A作为碳源，以尿素作为氮源，采用水热法合成氮掺杂碳量子点，所述水热反应的体系中加入氢氧化钠和乙醇。该方法简单易操作，成本低，所述表面修饰氮掺杂碳量子点的荧光量子产率高。的荧光量子产率高。的荧光量子产率高。

【技术实现步骤摘要】
表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法及应用，属于碳量子点的表面修饰


技术介绍

[0002]碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一种以碳为骨架，类似球形的纳米材料。CQDs具有优良的荧光特性、紫外吸收以及光致发光等光学性能，优异的生物相容性和低毒性，且尺寸较小，常常作为荧光探针用于细胞、活体成像和示踪等方面的研究。
[0003]由于CQDs的表面缺陷，有利于表面进行修饰处理。大量实验证明，通过对CQDs表面进行修饰可以大大的提高CQDs的性能。CQDs的表面修饰主要有两种方法：其一是通过酸处理在CQDs的表面引入羟基、羧基和氨基等基团。其二是可以通过一些钝化剂或元素掺杂等途径对CQDs进行表面修饰。最常见的掺杂有氮掺杂。但是。目前，制备的氮掺杂碳量子点荧光量子产率不高，应用受限。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，可以有效解决上述问题。
[0005]本专利技术是这样实现的：
[0006]一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，以双酚A作为碳源，以尿素作为氮源，采用水热法合成氮掺杂碳量子点，所述水热反应的体系中加入氢氧化钠和乙醇。
[0007]作为进一步改进的，所述双酚A和尿素的质量比为2.0～3.0:1。
[0008]作为进一步改进的，所述水热法的反应温度为200～240℃。
[0009]作为进一步改进的，所述水热法的反应时间为1～3h。
[0010]作为进一步改进的，加入的氢氧化钠与双酚A的质量比1:1.0～1.2。
[0011]作为进一步改进的，加入的乙醇的量与双酚A的量的比为2～2.5g:10mL。
[0012]作为进一步改进的，所述氮掺杂碳量子点加入硼粉高温煅烧进行表面修饰。
[0013]作为进一步改进的，所述表面修饰的步骤为：氮掺杂碳量子点与硼粉混合均匀，在300～400℃下煅烧2～4h。
[0014]一种上述的方法制备的表面修饰氮掺杂碳量子点。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本专利技术的表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法简单易操作，双酚A和尿素价格便宜，成本低，可以大规模推广应用。
[0017]本专利技术制备的表面修饰氮掺杂碳量子点荧光量子产率高。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用
的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例1提供的不同合成温度的N
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CQDs荧光谱图。
[0020]图2是本专利技术实施例1提供的不同合成时间的N
‑
CQDs荧光谱图。
[0021]图3是本专利技术实施例1提供的不同尿素用量的N
‑
CQDs荧光谱图。
[0022]图4是本专利技术实施例1提供的不同温度下N
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CQDs的PLQY变化图。
[0023]图5是本专利技术实施例1提供的不同时间下的N
‑
CQDs的PLQY变化图。
[0024]图6是本专利技术实施例2提供的N
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CQDs的荧光光谱图和紫外吸收光谱图。
[0025]图7是本专利技术实施例2提供的不同溶剂对N
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CQDs荧光的影响图。
[0026]图8是本专利技术实施例2提供的不同pH对N
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CQDs荧光强度的影响图。
[0027]图9是本专利技术实施例3提供的N
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CQDs的荧光强度随pH的变化曲线图。
[0028]图10是本专利技术实施例3提供的N
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CQDs的荧光强度随反应时间的变化曲线图。
[0029]图11是本专利技术实施例3提供的N
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CQDs在不同浓度ClO
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中的荧光光谱图。
[0030]图12是本专利技术实施例3提供的ClO
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浓度与N
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CQDs荧光猝灭率的线性关系图。
[0031]图13是本专利技术实施例3提供的干扰离子对检测ClO
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的影响图。
[0032]图14是本专利技术实施例1
‑
3所制备的N
‑
CQDs的电镜图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，以双酚A作为碳源，以尿素作为氮源，采用水热法合成氮掺杂碳量子点，所述水热反应的体系中加入氢氧化钠和乙醇。
[0036]作为进一步改进的，所述双酚A和尿素的质量比为2.0～3.0:1。
[0037]作为进一步改进的，所述水热法的反应温度为200～240℃。
[0038]作为进一步改进的，所述水热法的反应时间为1～3h。
[0039]作为进一步改进的，加入的氢氧化钠与双酚A的质量比1:1.0～1.2。
[0040]作为进一步改进的，加入的乙醇的量与双酚A的量的比为2～2.5g:10mL。
[0041]作为进一步改进的，所述氮掺杂碳量子点加入硼粉高温煅烧进行表面修饰。所述
表面修饰的步骤为：氮掺杂碳量子点与硼粉混合均匀，在300～400℃下煅烧2～4h。
[0042]一种上述的方法制备的表面修饰氮掺杂碳量子点。
[0043]实施例1
[0044]用万分之一电子天平称取2.2829g双酚A，一定质量的尿素，2.0g的氢氧化钠和10mL的乙醇置于反应釜的内衬中，搅拌均匀后，把内衬放入反应釜中，旋紧盖子后放在烘箱内，加热一段时间后，将反应釜冷却到室温，得到氮掺杂碳量子点(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，以双酚A作为碳源，以尿素作为氮源，采用水热法合成氮掺杂碳量子点，所述水热反应的体系中加入氢氧化钠和乙醇。2.根据权利要求1所述的表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述双酚A和尿素的质量比为2.0～3.0:1。3.根据权利要求1所述的表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述水热法的反应温度为200～240℃。4.根据权利要求1所述的表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，其特征在于，所述水热法的反应时间为1～3h。5.根据权利要求1所述的表面修饰氮掺杂碳量子点的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李萍，
申请(专利权)人：宁德师范学院，
类型：发明
国别省市：