一种石墨烯量子点及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种石墨烯量子点的制备方法。与现有技术相比，本发明专利技术首先利用MgO作为模板，制备得到具有纳米晶界尺度的多孔石墨烯，然后采用硫酸和硝酸混合物对上述多孔石墨烯进行刻蚀，使得多孔石墨烯的晶界边缘处具有高活性的碳原子优先被刻蚀掉，从而将多孔石墨烯解体为石墨烯量子点，最后通过微孔过滤除去较大尺寸的残渣，通过透析除去盐离子，从而获得高纯度的石墨烯量子点，其中多孔石墨烯可以方便地在流化床反应器中实现批量生产，同时由于刻蚀过程中优先刻蚀掉了晶界边缘，刻蚀损失较小、刻蚀产生的石墨烯片段尺寸可控，从而提高了石墨烯量子点的产率，实现了批量、低成本的制备尺寸均一的石墨烯量子点。

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯量子点及其制备方法
本专利技术属于纳米材料
，尤其涉及一种石墨烯量子点及其制备方法。
技术介绍
石墨烯因其独特的物理性质而在纳米
具有众多的、有前途的应用而引起广泛关注。然而，石墨烯是个零能带隙的半导体，这将限制其电子和光电子应用。由于没有能带隙，纯石墨烯(pristingraphene)观察不到荧光的。然而，当石墨烯量子点的尺寸小于100纳米，由于量子限域效应和边效应，石墨烯量子点产生能带隙。如果能将石墨烯量子点的尺寸降低到10纳米以下，量子限域效应和边效应这将更加显著，也将会产生出新的物理性质。由于石墨烯量子点的理化条件下具有生物相容性，石墨烯量子点在生物成像领域中可作为荧光探针。因此，发展单分散性、小尺寸(10纳米以下)的石墨烯量子点的合成方法就显得十分重要。由于石墨烯量子点是一种尺寸小于10nm的石墨烯小片，目前常见的制备方法包括自上而下法和自下而上法两种，其中，从含碳材料中分裂出石墨烯量子点的自上而下法由于原材料充足，能够大量合成且造作简单而被广泛采用。虽然由石墨刻蚀得到石墨烯量子点的方法可以较为方便地实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，包括：/nS1)以MgO为模板剂，通过化学气相沉积得到多孔石墨烯；/nS2)将所述多孔石墨烯在混酸溶液中超声分散，加热处理后，用碱中和，过滤，得到滤液；所述混酸溶液中包括硫酸与硝酸；/nS3)将所述滤液进行透析，得到石墨烯量子点。/n

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯量子点的制备方法，其特征在于，包括：
S1)以MgO为模板剂，通过化学气相沉积得到多孔石墨烯；
S2)将所述多孔石墨烯在混酸溶液中超声分散，加热处理后，用碱中和，过滤，得到滤液；所述混酸溶液中包括硫酸与硝酸；
S3)将所述滤液进行透析，得到石墨烯量子点。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述MgO先进行煅烧处理，然后以煅烧处理后的MgO为模板剂。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为600℃～800℃；煅烧处理的时间为1～3h。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述化学气相沉积的温度为800℃～1000℃；化学气相沉积的时间为5～20min；化学气相沉积的碳源为甲烷。

【专利技术属性】
技术研发人员：宁国庆，田亮亮，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11