一种用于香烟自由基清除的锰-铜双金属掺杂碳点制造技术

本发明专利技术属于新材料技术领域，涉及一种用于香烟自由基清除的锰

【技术实现步骤摘要】
一种用于香烟自由基清除的锰
‑
铜双金属掺杂碳点


[0001]本专利技术属于新材料
，具体涉及一种锰
‑
铜双金属掺杂碳点在香烟自由基清除中的应用。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]香烟燃烧产生的烟雾中含有高浓度的活性氧，如超氧阴离子(
·
O2–
)、羟基自由基(
·
OH)、过氧化氢(H2O2)等，目前的香烟过滤嘴技术无法有效清除它们。当吸烟释放的活性氧的量超过内源性抗氧化能力时，就会发生氧化应激从而造成肺部组织损伤。香烟烟雾中的活性氧在癌症、肺病、心脏病等多种慢性疾病的发生发展过程中起着重要作用。因此，清除吸食香烟中产生的活性氧对于降低吸烟引起的损害风险具有重要意义。
[0004]目前,由醋酸纤维所制备的香烟过滤嘴被广泛应用,但是该材料并不具备清除香烟中自由基的功能。同时，许多厂商尝试在香烟过滤嘴中添加各种抗氧化剂以实现清除自由基的目的，但是并未取得较好的效果。
[0005]近年来，碳量子点作为一类新型的0维纳米材料，其高量子产率、独特的碳核和聚合物壳的杂化结构和功能在近些年引起了广泛关注。以碳量子点为基础，衍生出的金属单原子纳米材料——过渡金属原子掺杂碳量子点凭借优异的生物相容性，可调的金属配位环境，高效的酶催化性能在纳米酶领域脱颖而出。
专利技术内容
[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是提供一种锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点，所述的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点具有优异的清除自由基能力。更重要的是，本专利技术得到的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点应用于香烟过滤嘴，能够实现高效的香烟自由基清除。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术的第一个方面，提供了一种用于香烟自由基清除的锰
‑
铜双金属掺杂碳点的制备方法，包括：
[0009]将乙二胺四乙酸、锰盐和铜盐溶解在溶剂中后，再向溶液中添加乙二胺，溶解搅拌至澄清溶液，得到混合溶液；
[0010]将所述混合溶液进行水热反应，离心过滤，透析后，对溶液进行冻干，得到锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末；
[0011]将所述锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末装入香烟过滤嘴中，即得；
[0012]所述乙二胺四乙酸二钠、锰盐和铜盐的摩尔比未1：0.5～0.6：0.5～0.6。
[0013]本专利技术模仿超氧化物歧化酶位点，制备出了一种具有清除自由基能力的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点，并将其应用于香烟过滤嘴以清除烟草燃烧所产生的自由基。
[0014]本专利技术的第二个方面，提供了上述的方法制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳点。
[0015]本专利技术的第三个方面，提供了上述的锰
‑
铜双金属掺杂碳点在香烟自由基清除中的应用。
[0016]本专利技术的有益效果
[0017](1)本专利技术使用乙二胺四乙酸二钠和乙二胺作为碳源，氯化锰和氯化铜作为金属源所制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点能够对香烟烟草燃烧过程中产生的自由基起到良好的清除效果。
[0018](2)本专利技术制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点克服了传统多功能纳米材料设计思路复杂，制备过程繁琐的难题。
[0019](3)本专利技术制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点的制备过程简单快速，对仪器设备要求较小。
附图说明
[0020]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示例性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0021]图1为本专利技术实施例1制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点对香烟中羟基自由基的清除图。
[0022]图2为本专利技术实施例1制备的锰
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铜双金属掺杂碳量子对香烟中超氧阴离子的清除图。
具体实施方式
[0023]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，提供了一种具有清除自由基能力并应用于香烟过滤嘴的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点的制备方法，包括如下步骤。
[0025](1)乙二胺四乙酸、氯化锰和氯化铜溶解在超纯水中后，再向溶液中添加乙二胺，溶解搅拌至澄清溶液；
[0026](2)将(1)中的溶液进行水热反应，反应一段时间后，离心过滤，透析后，对溶液进行冻干得到锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末。
[0027](3)将(2)中得到的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末装入香烟过滤嘴中即可实现对香烟自由基的清除。
[0028]其中，乙二胺四乙酸二钠、氯化锰和氯化铜的用量分别为1mmol，0.5mmol，0.5mmol；
[0029]在一些实施例中，水热反应条件为170～190℃下反应8
‑
12h。
[0030]在一些实施例中，装入香烟过滤嘴的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点用量为10
‑
50mg。
[0031]在一些实施例中，步骤(1)中乙二胺四乙酸二钠、氯化锰和氯化铜的用量分别为1mmol，0.4～0.6mmol，0.4～0.6mmol，溶解在25ml超纯水中。
[0032]在一些实施例中，水热反应条件为180℃下下反应10h。
[0033]在一些实施例中，步骤(1)中乙二胺的加入量为0.75mmol。
[0034]在一些实施例中，步骤(2)中高速离心的转速为10000～12000rpm,离心时间为8～10min，离心操作重复3次及以上。
[0035]在一些实施例中，步骤(2)中过滤所用的滤头规格为0.22微米。
[0036]在一些实施例中，步骤(2)中透析袋截断分子量为1000Da，透析时间为24～32h。
[0037]在一些实施例中，步骤(3)中装入香烟过滤嘴的材料的用量为50mg。
[0038]本专利技术使用乙二胺四乙酸二钠和乙二胺作为碳源，氯化锰和氯化铜作为金属源所制备的锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点能够对香烟烟草燃烧过程中产生的自由基起到良好的抑制效果。
[0039]本专利技术制备的锰
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铜双金属掺杂碳化聚合物点克服了传统多功能纳米材料设计思路复杂，制备过程繁琐的难题。
[0040]本专利技术制备的锰
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铜双金属掺杂碳化聚合物点的制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于香烟自由基清除的锰
‑
铜双金属掺杂碳点的制备方法，其特征在于，包括：将乙二胺四乙酸、锰盐和铜盐溶解在溶剂中后，再向溶液中添加乙二胺，溶解搅拌至澄清溶液，得到混合溶液；将所述混合溶液进行水热反应，离心过滤，透析后，对溶液进行冻干，得到锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末；将所述锰
‑
铜双金属掺杂碳量子点粉末装入香烟过滤嘴中，即得；所述乙二胺四乙酸二钠、锰盐和铜盐的摩尔比未1：0.4～0.6：0.4～0.6。2.如权利要求1所述的用于香烟自由基清除的锰
‑
铜双金属掺杂碳点的制备方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸二钠与乙二胺的摩尔比为1：0.75～0.8。3.如权利要求1所述的用于香烟自由基清除的锰
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铜双金属掺杂碳点的制备方法，其特征在于，所述乙二胺四乙酸二钠在溶液中的浓度为0.04～0.05mmol/ml。4.如权利要求1所述的用于香烟自由基清除的锰
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铜双金属掺杂碳点的制备方法，其特征在于，所述水热反应条件为170～190℃下反应8

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋妍彦，高福成，刘嘉美，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：