一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于无机阻燃材料制备领域，具体地说，是一种氮‑磷‑硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法及其应用。本发明专利技术通过在水热合成过程中加入碳源化合物、氮源化合物和硅烷化试剂，制备出氮‑硅共掺杂的碳量子点，同时，碳量子点表面含有丰富的胺基基团，其中胺基中的一个氢原子被磷源化合物螺环磷酸酯二酰氯取代，得氮‑磷‑硅共掺杂的碳量子点，氮、磷和硅元素能够提高碳量子点的荧光产率和阻燃性能。并且，本发明专利技术制备的氮‑磷‑硅共掺杂阻燃荧光碳量子点表面具有螺环结构，以后整理的形式喷涂于织物表面，在光引发剂和UV光的作用下开环交联，可以有效与纤维基材结合，解决了后续水洗和使用过程中脱落的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于无机阻燃材料制备领域，尤其是一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法及其应用。

技术介绍

1、近年来，随着火灾事故频发和人们防火意识逐步提高，具有阻燃性能的聚合物材料和纤维制品的开发成为热门研究领域。然而，含有卤素(溴化物和氯化物)、磷和氮的传统阻燃剂往往存在一些问题，如毒性、环境污染和生物累积性等，因此迫切需要开发更为环保和高效的阻燃材料。

2、目前在各种阻燃体系中，纳米碳材料（如富勒烯、碳纳米管和石墨烯等）作为一种无卤、耐热的绿色环保阻燃材料，逐渐成为研究的热点。其中，碳量子点作为平均直径小于10 nm的新兴纳米碳材料，由于其良好的生物相容性和物理化学性质，在阻燃剂领域显示出潜在的应用前景。到目前为止已有一些工作报道了碳量子点在阻燃领域的应用：（1）牛梅教授团队在《cellulose》2022, 29, 9469–9486报道了将生物质碳点（cds）颗粒穿插在聚磷酸铵（app）层中，通过集成技术实现一种新型高效的cds基app（cds-app）复合阻燃剂，并将其涂覆在棉纤维上以提高阻燃性能。（2）王锐教授团队在杂志《p本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括磷源化合物的制备、制备氮-硅共掺杂的碳量子点和制备氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点。

2.根据权利要求1所述的一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物的制备为，将季戊四醇加入到适量四氢呋喃中搅拌均匀并升温至40～50℃，加入催化剂三乙胺，继续滴加三氯氧磷并反应90～120min，然后升温至60～80℃后反应2～3h，再经60～90min升温至 100～110℃完成反应，抽滤干燥得到螺环磷酸酯二酰氯。

3.根据权利要求2所述的一种氮-磷-硅共掺杂的...

【技术特征摘要】

1.一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括磷源化合物的制备、制备氮-硅共掺杂的碳量子点和制备氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点。

2.根据权利要求1所述的一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述磷源化合物的制备为，将季戊四醇加入到适量四氢呋喃中搅拌均匀并升温至40～50℃，加入催化剂三乙胺，继续滴加三氯氧磷并反应90～120min，然后升温至60～80℃后反应2～3h，再经60～90min升温至 100～110℃完成反应，抽滤干燥得到螺环磷酸酯二酰氯。

3.根据权利要求2所述的一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述季戊四醇、三氯氧磷的摩尔比为1:2.5～4；

4.根据权利要求1所述的一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述制备氮-硅共掺杂的碳量子点包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种氮-磷-硅共掺杂的阻燃荧光碳量子点的制备方法，其特征在于，所述混合溶液a中碳源化合物和氮源化合物的质量比为1: 0.2～2；所述碳源化合物与去离子水的质量比为1：10～100。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帅，吴国清，马君志，于振平，宋娜，宋焱，苏立超，王金坤，葛红，徐静，韩光亭，
申请(专利权)人：德州学院，
类型：发明
国别省市：