一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，包括以下步骤：S1、将AlCl3·

【技术实现步骤摘要】
一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法


[0001]本专利技术涉及半导体材料的
，特别涉及一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法。

技术介绍

[0002]g
‑
CN QDs作为一种典型的0D材料，因其具有独特的边界效应和量子限域效应而吸引了广大学者的浓厚兴趣。目前已被广泛应用于生物成像、光学传感和能源储存与转换等诸多领域。
[0003]到目前为止，g
‑
CN QDs常见的制备方法主要有强酸剥离，水热剥离，强超声剥离等方法。这些方法在制备g
‑
CN QDs过程中存在合成周期长、合成产率低和量子点数目无法定量且合成原料不易回收的缺点，因而不利于其进一步推广应用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，该方法具有制备工艺简单、成本低廉和环境友好的优点，且在短周期内进行氮化碳量子点的大批量制备方面表现出巨大的潜力。为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，包括：
[0005]S1、将AlCl3·
6H2O和C3H6N6混合形成前驱体；
[0006]S2、将所述前驱体在空气气氛下高温煅烧得到深黄色的g
‑
CN和Al2O3的混合物；
[0007]S3、将NaOH溶液加入所述混合物中，水浴加热一定的时间直到所述混合物转为白色；
[0008]S4、将得到的白色样品进行洗涤烘干；
[0009]S5、取一定量的所述白色样品分散在水溶液中超声30分钟即可得到分散均匀的g
‑
CN QDS溶液。
[0010]优选的，所述步骤S3中通过NaOH对g
‑
CN和Al2O3的混合物进行去Al2O3和裁剪处理。
[0011]优选的，所述步骤包括：
[0012]S31、AlCl3·
6H2O和C3H6N6按3:10的摩尔比混合形成前驱体；
[0013]S32、将所述前驱体在空气中550℃煅烧4h得到深黄色的g
‑
CN和Al2O3的混合物；
[0014]S33、将2M NaOH加入上述混合物中，在80℃下水浴加热6h直到混合物转为白色；
[0015]S34、将得到的白色样品洗涤烘干，取一定量的样品分散在水溶液中超声30分钟即可得到分散均匀的g
‑
CN QDS溶液。
[0016]优选的，所述步骤S33中，将2M NaOH加入上述混合物中，在80℃下水浴加热6h直到混合物转为白色。
[0017]优选的，所述C3H6N6、AlCl3·
6H2O及NaOH的摩尔比为10:3:4。
[0018]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：本专利技术制备工艺简单、原料AlCl3·
6H2O可以回收利用，能够实现氮化碳量子点的大规模制备。所制备的氮化碳量子点具有典型的蓝
色荧光特征和良好的亲水性，有望在生物成像、光学传感和储能转换等领域得到广泛应用。
附图说明
[0019]图1为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的制备过程图；
[0020]图2为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的HRTEM图和晶体衍射花样图；
[0021]图3为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的傅里叶变换红外光谱图；
[0022]图4为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的紫外光谱图；
[0023]图5为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的在不同波长激发下的可见光区荧光谱图和其局部放大图；
[0024]图6为根据本专利技术的制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法的去离子水(左)和氮化碳量子点(右)在可见光下和365nm激发下的对比数码图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]参照图1
‑
6，一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，包括以下步骤：S1、将AlCl3·
6H2O和C3H6N6混合形成前驱体；
[0027]S2、将所述前驱体在空气气氛下高温煅烧得到深黄色的g
‑
CN和Al2O3的混合物；
[0028]S3、将NaOH溶液加入所述混合物中，水浴加热一定的时间直到所述混合物转为白色；
[0029]S4、将得到的白色样品进行洗涤烘干；
[0030]S5、取一定量的所述白色样品分散在水溶液中超声30分钟即可得到分散均匀的g
‑
CN QDS溶液，利用NaOH与Al2O3的化学反应将g
‑
CN和Al2O3复合物中的Al2O3去除掉，对其进行造孔，同时利用NaOH对g
‑
CN的裁剪作用，得到具有多孔结构的小片层氮化碳材料，最后在超声的作用下得到高产率且分散稳定的g
‑
CN QDS溶液。
[0031]进一步的，所述步骤S3中通过NaOH对g
‑
CN和Al2O3的混合物进行去Al2O3和裁剪处理。
[0032]进一步的，所述步骤包括：
[0033]S31、AlCl3·
6H2O和C3H6N6按3:10的摩尔比混合形成前驱体；
[0034]S32、将所述前驱体在空气中550℃煅烧4h得到深黄色的g
‑
CN和Al2O3的混合物；
[0035]S33、将2M NaOH加入上述混合物中，在80℃下水浴加热6h直到混合物转为白色；
[0036]S34、将得到的白色样品洗涤烘干，取一定量的样品分散在水溶液中超声30min即可得到分散均匀的g
‑
CN QDS溶液。
[0037]进一步的，所述步骤S33中，将2M NaOH加入上述混合物中，在80℃下水浴加热6h直到混合物转为白色。
[0038]进一步的，所述C3H6N6、AlCl3·
6H2O及NaOH的摩尔比为10:3:4。
[0039]实施例1
[0040]参考图1:g
‑
CN QDs的制备
[0041]首先称取3g C3H6N6粉末和2g AlCl3·
6H2O混合研磨均匀后转入管式炉中550℃下煅烧4h；将得到的混合物与2M NaOH溶液混合磁力搅拌下80℃下反应6h，洗涤收集白色沉淀，超声处理约30分钟即可得到g
‑
CN QDS。
[0042]参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将AlCl3·
6H2O和C3H6N6混合形成前驱体；S2、将所述前驱体在空气气氛下高温煅烧得到深黄色的g
‑
CN和Al2O3的混合物；S3、将NaOH溶液加入所述混合物中，水浴加热一定的时间直到所述混合物转为白色；S4、将得到的白色样品进行洗涤烘干；S5、取一定量的所述白色样品分散在水溶液中超声30分钟即可得到分散均匀的g
‑
CN QDS溶液。2.如权利要求1所述的一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，其特征在于，所述步骤S3中通过NaOH对g
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CN和Al2O3的混合物进行去Al2O3和裁剪处理。3.如权利要求2所述的一种制备具有蓝色荧光特征氮化碳量子点的合成方法，其特征在于，所述步骤包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：计亚军，欧阳伟敏，谭淑芬，任富勇，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：