[發(fā)明專利]發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510939607.0
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105482817A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設計）人: 楊玉林;石巖;范瑞清;王平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳昕

技術領域

本發(fā)明涉及量子點發(fā)光技術領域。

背景技術

目前，有機小分子材料的開發(fā)取得了很大的成績，綠光、藍光、紅光都出現一系列經 典化合物。就其產業(yè)化程度來講綠光材料、藍光材料都已開發(fā)出具有代表性的材料，相比 之下紅光材料就顯得遜色得多。器件效率低、壽命短、色純度不高等系列問題一直在困擾 著紅光器件的實用化，這使得紅光材料的開發(fā)顯得尤為重要。當今國內外的科研機構都在 開發(fā)自己的有代表性的紅光材料，以解決紅光材料所面臨的困境。現有紅色發(fā)光材料的合 成工藝復雜且成本高。

發(fā)明內容

本發(fā)明是為了解決現有紅光材料量子效率效率低、壽命短、色純度不高，以及現有紅 色發(fā)光材料的制備方法復雜、成本高的問題，從而提供發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶 液及其制備方法。

發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液，該方法包括以下步驟：

步驟一、將1mmol～4mmol順丁烯二酸酐和1mmol～4mmol鄰苯二胺溶于10mL～15 mL無水乙醇中，得到混合溶液，再將混合溶液裝入聚四氟乙烯反應釜中；步驟二、將步 驟一的反應釜超聲10min～30min，再將混合溶液攪拌10min～30min；步驟三、將步驟 二的反應釜裝入鋼釜中，將所述鋼釜置于溫度為180℃～200℃的環(huán)境中10h～15h，再自 然冷卻至室溫，取出反應物；步驟四、用200nm超濾膜過濾步驟三得到的反應物，得到 發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液。

根據上述方法得到的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液。

本發(fā)明的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液可以作為紅色發(fā)光材料，本發(fā)明所述的 發(fā)紅橙熒光含羧基的碳量子點溶液在450nm～600nm波長光的激發(fā)下可發(fā)射 550nm～750nm的光；且在570nm波長光的激發(fā)下，在600nm及645nm附近發(fā)出較強的 紅橙色熒光。本發(fā)明得到的碳量子點溶液的熒光量子效率高，可達90％，色純度高，穩(wěn) 定性強，可在空氣中長時間放置。本發(fā)明所述的方法簡單、易操作且產率高，產率達到 90％以上，成本低。

附圖說明

圖1是實施方式一中的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液的紫外吸收譜圖。

圖2是實施方式一中的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液的熒光激發(fā)譜圖。

圖3是實施方式一中的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液的不同激發(fā)波長的熒光 發(fā)射譜圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參照圖1至圖3具體說明本實施方式，本實施方式所述的發(fā)紅橙 色熒光的含羧基碳量子點溶液的制備方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、將1mmol～4mmol順丁烯二酸酐和1mmol～4mmol鄰苯二胺溶于10mL～15 mL無水乙醇中，得到混合溶液，再將混合溶液裝入聚四氟乙烯反應釜中；步驟二、將步 驟一的反應釜超聲10min～30min，再將混合溶液攪拌10min～30min；步驟三、將步驟 二的反應釜裝入鋼釜中，將所述鋼釜置于溫度為180℃～200℃的環(huán)境中10h～15h，再自 然冷卻至室溫，取出反應物；步驟四、用200nm超濾膜過濾步驟三得到的反應物，得到 發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳量子點溶液。

步驟三中的高溫環(huán)境采用烘箱實現。本實施方式的產率為90％，本實施方式得到的 產品為黃色碳量子點溶液，由圖1可以看出，本實施方式制得的產物吸光范圍較寬，從紫 外光區(qū)延續(xù)到可見光區(qū)。由圖2可以看出，激發(fā)光波長的范圍約為450nm至630nm，由 圖3可以看出，本實施方式得到的產物呈現紅橙色熒光，最大發(fā)射峰波長為λ_max＝600nm， 另一發(fā)射峰波長為645nm。

具體實施方式二：本實施方式是對具體實施方式一所述的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳 量子點溶液的制備方法作進一步說明，本實施方式中，步驟一所述的聚四氟乙烯反應釜的 容積為20mL。

具體實施方式三：本實施方式是對具體實施方式一所述的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳 量子點溶液的制備方法作進一步說明，本實施方式中，步驟一所述的順丁烯二酸酐與鄰苯 二胺的物質的量比為1：1。

具體實施方式四：本實施方式是對具體實施方式一所述的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳 量子點溶液的制備方法作進一步說明，本實施方式中，步驟三中，所述環(huán)境的溫度為200 ℃。

具體實施方式五：本實施方式是對具體實施方式四所述的發(fā)紅橙色熒光的含羧基碳 量子點溶液的制備方法作進一步說明，本實施方式中，步驟三中，將所述鋼釜置于溫度為 200℃的環(huán)境中12h。