利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同的颜色碳点方法及其应用，本发明专利技术以烟草废弃物为碳源，不同方法合成烟草衍生类碳点，通过FTIR、TEM、XPS、UV‑vis、荧光光谱等对碳点的结构和性能进行表征。结果表明烟草衍生类碳点主要由碳氮氧元素组成，表明具有氨基、羟基等活性基团，以烟草为碳源制备的生物质碳点的初探研究，可以得到不同结构、不同杂原子掺杂的碳点，为碳点结构与性质的多样化发展提供了可能。

【技术实现步骤摘要】
利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法及应用
本专利技术涉及碳点的制备方法，特别涉及一种利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同的颜色碳点方法及应用。
技术介绍
碳点(Carbondots,CDs)作为一种新型的零维纳米材料，由于其良好的光学性能，优异的生物相容性、低毒性，优良的水溶性等优点引起了人们的广泛研究。目前，CDs一般被定义为表面钝化的小碳纳米颗粒，通常小于10nm，具有明亮的荧光。利用可再生、廉价、绿色的生物质资源为原料制备的碳点称为生物质碳点(BCDs)。由于原料的多样性可以得到具有不同性质和结构的生物质碳点。重要的是，首先，由于原材料的可再生性，有的是工农业的废弃物，使得大规模、低成本合成生物质碳点成为可能，这对生物质碳点的工业生产和应用以及可持续发展具有重要意义。第二，部分生物质材料含有除碳、氢、氧外其他元素，可以实现掺杂不同元素的碳点的合成，而无需额外添加杂原子源；第三，生物质碳点具有良好的生物相容性和低毒性，可以更好的应用于生物医学等领域。第四，碳点表面基团较多，具有良好的水溶性并易于功能化，为材料的进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法，其特征在于：所述的激发源为365nm紫外灯，所述的不同颜色为蓝色、黄色、绿色和红色，所述的蓝色、黄色、绿色和红色碳点的制备是采用烟粉，反应试剂邻苯二胺、甘氨酸、硫酸、磷酸、尿素、乙醇、苯二胺、纯水的其中一种或一种以上的组合物，将规定量烟粉和反应试剂加入到反应釜，采用水热法、安装好反应釜置于马弗炉中反应，达到预设温度200℃时开始计时，反应4-5h结束后自然冷却至室温，转移到50mL离心管中，4000r/min离心15分钟，取上清，过0.22μm滤膜，透析24小时，透析袋的分子截留量为500d，将透析液在70℃，低压下旋转蒸发掉多余的水...

【技术特征摘要】
1.一种利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法，其特征在于：所述的激发源为365nm紫外灯，所述的不同颜色为蓝色、黄色、绿色和红色，所述的蓝色、黄色、绿色和红色碳点的制备是采用烟粉，反应试剂邻苯二胺、甘氨酸、硫酸、磷酸、尿素、乙醇、苯二胺、纯水的其中一种或一种以上的组合物，将规定量烟粉和反应试剂加入到反应釜，采用水热法、安装好反应釜置于马弗炉中反应，达到预设温度200℃时开始计时，反应4-5h结束后自然冷却至室温，转移到50mL离心管中，4000r/min离心15分钟，取上清，过0.22μm滤膜，透析24小时，透析袋的分子截留量为500d，将透析液在70℃，低压下旋转蒸发掉多余的水，旋蒸至液体体积约为50-70mL后，冷冻干燥得到蓝色、黄色、绿色和红色碳点粉末；4摄氏度冰箱冷冻保存。


2.根据权利要求1所述的利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法，其特征在于：所述蓝色碳点的制备方法为取烟粉5-6份置于水热反应釜中，在反应釜中加入邻苯二胺9-11份、甘氨酸19-24份的其中一种或组合，再加入1400-1600份的4mol/L或者0.5mol/L硫酸，安装好反应釜，置于马弗炉中反应，达到预设温度200℃时开始计时，反应4h结束后自然冷却至室温，转移到50mL离心管中，4000r/min离心15分钟，取上清，过0.22μm滤膜，透析24小时，透析袋的分子截留量为500d，将透析液在70℃，低压下旋转蒸发掉多余的水，旋蒸至液体体积约为50-70mL后，冷冻干燥得到蓝色碳点粉末；4摄氏度冰箱冷冻保存。


3.根据权利要求1所述的利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法，其特征在于：黄色碳点的制备方法为是称取烟粉5-6份置于水热反应釜中，邻苯二胺18-22份，加入尿素19-21份，加入1000份的超纯水，超声20min，功率100%，安装好反应釜，置于马弗炉中反应，达到预设温度210℃时开始计时，反应5h结束后自然冷却至室温，转移到50mL离心管中，4000r/min离心15分钟，取上清，过0.22μm滤膜，透析24小时，透析袋的分子截留量为500-1000d，将透析液在70℃，低压下旋转蒸发掉多余的水，旋蒸7至液体体积约为50-70mL后，测定荧光强度，，冷冻干燥得到黄色碳点粉末，4摄氏度冰箱冷冻保存。


4.根据权利要求1所述的利用烟草废弃物制备同一波长下显现不同颜色碳点的方法，其特征在于：绿色碳点的制备方法为(1)和(2)的其中一种，其中(1)是称取同种烟粉2-4份置水热反应釜中，加入100-150份纯度50-95％的乙醇，安装好反应釜，置于马弗炉中反应，达到预设温度200℃时开始计时，反应5h结束后自然冷却至室温，转移到50mL离心管中，4000r/min离心15分钟，取上清，过0.22μm滤膜，透析袋的分子截留量为500d，透析至透析袋外溶液无荧光停止，透析过程多换水，将透析袋内碳点溶液过0.22μm滤膜，转移到50mL离心管中，将透析袋外液在70℃，低压下旋转蒸发掉多余的水，旋蒸至液体体积约为50mL，用0.22μm滤膜过滤，抽取一部分看荧光颜色，测定荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨慧，蔡立，严秀芳，苏贤坤，刘翠，张孝廉，
申请(专利权)人：贵州省烟草科学研究院，
类型：发明
国别省市：贵州;52