【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于碳纳米材料的制备及应用，具体涉及一种高粱红碳量子点的制备方法及应用。
技术介绍
1、随着工业生产的不断发展，三废污染物的不合理排放状况日渐加重，由此造成的重金属污染也日趋严重，这已成为威胁人类健康与生存的环境问题。铬(cr)作为一种较为典型的重金属污染物，对自然环境会产生较大的危害。cr在自然界中以cr(ⅲ)及cr(ⅵ)两种价态的化合物形式存在，其中cr(ⅲ)毒性低，而cr(ⅵ)具有强毒性，不仅会引起肝硬化、溶血性贫血等疾病，还具有强致癌性，对人体健康造成了严重威胁。自然状态下的cr(ⅵ)主要以cro42-、cro72-等阴离子形式存在，具有较强的氧化性和移动性，对土壤、水源造成的污染较为严重。因此，探索cr(ⅵ)污染的防治对维护生态平衡具有重要意义。
2、自从具有荧光的碳量子点被发现以来，碳量子点作为一种新型的荧光探针材料逐渐成为研究热点。相比其他荧光探针，碳量子点具有易制备、低成本、光学稳定、生物相容性好和低毒性的优点。
3、通过对碳量子点进行不同的表面修饰可将其应用于各种条件下各种物质的检测，但现有的铬(ⅵ)离子检测方法存在污染环境及安全性较差的问题。如专利号cn115876756a制备的一种基于氧化物纳米酶的试纸条检测铬(ⅵ)离子的方法ph条件需稳定在4，且前驱体中包含氨水，易挥发从而形成爆炸气氛，安全性较差；专利号cn116891739a制备的磷掺杂碳点前驱体中包含磷酸，磷酸的浓溶液对皮肤和眼睛有很大的刺激性，会腐蚀皮肤并引起皮炎。
4、荧光油墨是票券印刷中应用比较多的
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种高粱红碳量子点的制备方法及实际水样对cr(ⅵ)的检测和荧光墨水的应用。
2、高粱红是从高粱壳中提取的一种天然色素，它的主要成分为芹菜素和栎精，色调自然柔和，耐温、耐光性强，溶解性好。本专利技术以高粱红和无水对氨基苯磺酸通过水热法合成碳量子点，可用于对cr(ⅵ)进行低成本、快速、简便的定性和定量检测。同时，本专利技术制备硫掺杂碳量子点对环境影响更小，对cr(ⅵ)的检测下限为0.212μm，灵敏度更高，且能对自来水和废水中的cr(ⅵ)进行有效检测。并且，经改性后的高粱红碳量子点在日光下颜色较淡，经紫外365nm激发下荧光显色明显，可用于防伪显色。
3、为实现上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现：
4、一种高粱红碳量子点的制备方法，具体步骤如下：
5、(1)将高粱红染料和无水对氨基苯磺酸混合均匀，加入超纯水搅拌，超声波助溶，得到混合溶液；
6、(2)将混合溶液进行水热反应；
7、(3)反应结束后，将混合溶液离心取上清液，再用微孔滤膜过滤后冷冻干燥，得到目标高粱红碳量子点粉末。
8、进一步地，步骤(1)中所述加入超纯水体积为20ml。
9、进一步地，步骤(1)中所述超声波助溶时间为20min。
10、进一步地，步骤(2)中所述水热反应加热温度为170～220℃。
11、进一步地，步骤(2)中所述水热反应加热时间为4～8h。
12、进一步地，步骤(3)中所述微孔滤膜孔径为0.22μm。
13、一种如上任意一项制备得到的高粱红碳量子点在检测水中铬(ⅵ)离子浓度的应用。
14、一种如上所述的高粱红碳量子点在检测水中重铬酸钾浓度的应用。
15、一种如上任意一项制备得到的高粱红碳量子点在制备荧光墨水中的应用。
16、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
17、1.本专利技术操作步骤简单，不需经过表面钝化剂处理或修饰即可得到高粱红碳量子点，其具有水溶性，对重铬酸钾具有专一识别作用。
18、2.本专利技术制备得到的n,s-cds具有优异的光稳定性和化学稳定性，基于n,s-cds制备的荧光墨水能够在防伪领域具有良好的应用潜力。
19、3.本专利技术利用的高粱红是从高粱壳中提取的，其来源方便、成本低廉、供应丰富、加工工艺简单、安全无毒、色泽自然。
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1.一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述加入超纯水体积为20ml。
3.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述超声波助溶时间为20min。
4.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水热反应加热温度为170～220℃。
5.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水热反应加热时间为4～8h。
6.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述微孔滤膜孔径为0.22μm。
7.一种由权利要求1～6任意一项制备得到的高粱红碳量子点在检测水中铬(Ⅵ)离子浓度的应用。
8.根据权利要求7所述的一种高粱红碳量子点的应用，其特征在于，在检测水中重铬酸钾浓度的应用。
9.一种由权利要求1～6任意一项制备得到的高粱红碳量子点在制备荧光墨水中的应用。p>...
【技术特征摘要】
1.一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述加入超纯水体积为20ml。
3.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述超声波助溶时间为20min。
4.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述水热反应加热温度为170～220℃。
5.根据权利要求1所述的一种高粱红碳量子点的...
【专利技术属性】
技术研发人员：张月霞，郭志凯，杨振华，张全喜，李忠平，范小鹏，杨欣彤，白慧杰，崔旭艳，董川，
申请(专利权)人：山西大学，
类型：发明
国别省市：
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