[發(fā)明專利]一種雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)、制備方法及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013473.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN102583307A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳蘇;王靜;王彩鳳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B31/02
• 分類號(hào): C01B31/02;C09K11/65
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熒光納米材料、制備方法及其應(yīng)用，更具體地說涉及一種雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

熒光納米粒子以其優(yōu)異的光學(xué)和電學(xué)性能，在生物醫(yī)藥和光電器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。最近研究者們發(fā)現(xiàn)典型的熒光納米粒子，如CdTe，CdSe，PbS等半導(dǎo)體量子點(diǎn)材料，由于含有重金屬元素，不僅對(duì)生物體產(chǎn)生毒副作用，而且也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重污染，大大限制了該類量子點(diǎn)在生物和環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用。

與半導(dǎo)體量子點(diǎn)相比，近來年興起的熒光碳量子點(diǎn)以其優(yōu)異的光學(xué)性能、良好的生物相容性以及無毒無污染等優(yōu)勢(shì)受到了廣泛的關(guān)注，被認(rèn)為是一種最為理想的熒光標(biāo)記和檢測(cè)材料。目前報(bào)道制備碳量子點(diǎn)的方法主要包括激光器轟擊剝落法、微波合成法、電化學(xué)氧化法、化學(xué)氧化法和高溫?zé)峤夥ǖ龋捎玫脑现饕惺⑻技{米管、活性炭、蠟燭灰和小分子化合物等。但是，這些方法比較復(fù)雜和耗時(shí)，采用的原料大多比較昂貴，而且產(chǎn)物需要經(jīng)過強(qiáng)酸回流處理或表面修飾等手段才能保證碳量子點(diǎn)穩(wěn)定的光學(xué)性能，限制了熒光碳量子點(diǎn)的大規(guī)模生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用。因此，尋找廉價(jià)易得、天然無毒的原料，利用簡(jiǎn)易有效的方法快速制備光學(xué)性能優(yōu)異的熒光碳量子點(diǎn)顯得尤為必要。此外，拓展碳量子點(diǎn)的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)而逐漸替代半導(dǎo)體量子點(diǎn)也是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種從雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)，這類碳量子點(diǎn)天然無毒，原料價(jià)廉，具有較強(qiáng)的熒光發(fā)射光譜，發(fā)光顏色隨激發(fā)波長(zhǎng)可調(diào)，在多種溶劑中熒光效率較高，性能穩(wěn)定。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種熒光碳量子點(diǎn)的制備方法，該方法基于低溫等離子體直接對(duì)樣品進(jìn)行本體處理，能夠在幾分鐘內(nèi)獲得產(chǎn)物，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)熒光碳量子點(diǎn)快速有效的制備，而且碳量子點(diǎn)的熒光發(fā)射強(qiáng)度隨著等離子體處理時(shí)間的變化可調(diào)。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種熒光碳量子點(diǎn)的應(yīng)用，將制備的熒光碳量子點(diǎn)水溶液配制成具有一定粘度和表面張力的熒光納米墨水，并用于噴墨打印技術(shù)，獲得理想的熒光圖案。

本發(fā)明主要通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明的雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)是由以下方法制備而成：

a、利用蛋清分離器將新鮮的蛋清和蛋黃完全分離，使用前置于冰箱中冷藏；

b、將分離后的蛋清或蛋黃置于玻璃皿中，利用低溫等離子體直接對(duì)其進(jìn)行本體處理，得到黑色固體產(chǎn)物；

c、將黑色固體產(chǎn)物分散于溶劑中，磁力攪拌后進(jìn)行超聲處理，使樣品分散均勻；

d、將所得的懸濁液離心除去沉淀，再用超濾膜對(duì)上清液進(jìn)行分離，收集濾過液，干燥后得到熒光碳量子點(diǎn)。

本發(fā)明的雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是步驟b中所述的低溫等離子體反應(yīng)器處理電壓為50～100V，電流為1～3A，處理時(shí)間為1～5min。

本發(fā)明的雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是步驟c中所述的溶劑為水、乙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、四氫呋喃、正己烷、丙酮或N，N’-二甲基丙烯酰胺，溶劑用量使黑色固體產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01～2g/L；步驟c中所述的超聲處理是在100w功率超聲清洗儀中進(jìn)行的，超聲頻率為40kHz，超聲時(shí)間為10～30min。

本發(fā)明的雞蛋中提取的熒光碳量子點(diǎn)，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是步驟d中所述的離心速度為8000～12000rpm，離心時(shí)間為5～15min；步驟d中所述的分離是采用1～30kDa范圍內(nèi)的截留分子量的超濾膜對(duì)上清液進(jìn)行分離。

本發(fā)明的熒光碳量子點(diǎn)的制備方法，其包括以下步驟：

a、利用蛋清分離器將新鮮的蛋清和蛋黃完全分離，使用前置于冰箱中冷藏；

b、分別將分離后的蛋清和蛋黃置于玻璃皿中，利用低溫等離子體直接對(duì)其進(jìn)行本體處理，得到黑色固體產(chǎn)物；

c、將黑色產(chǎn)物分散于溶劑中，磁力攪拌后進(jìn)行超聲處理，使樣品分散均勻；

d、將所得的懸濁液離心除去沉淀，再用超濾膜對(duì)上清液進(jìn)行分離，收集濾過液，干燥后得到熒光碳量子點(diǎn)。

本發(fā)明的熒光碳量子點(diǎn)的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還是步驟b中所述的低溫等離子體反應(yīng)器處理電壓為50～100V，電流為1～3A，處理時(shí)間為1～5min。

本發(fā)明的熒光碳量子點(diǎn)的制備方法，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是步驟c中所述的溶劑為水、乙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、四氫呋喃、正己烷、丙酮或N，N’-二甲基丙烯酰胺，溶劑用量使黑色固體產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01～2g/L；步驟c中所述的超聲處理是在100w功率超聲清洗儀中進(jìn)行的，超聲頻率為40kHz，超聲時(shí)間為10～30min。