[發(fā)明專利]一種以生姜為原料水熱合成碳量子點的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511004823.2
• 申請日: 2015-12-28
• 公開（公告）號: CN105502339A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 商少明;顧丹;沈潔
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B82Y30/00;C09K11/65
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熒光納米材料的制備，尤其涉及一種基于生姜為原料水熱合成碳量子點 的方法。

背景技術(shù)

碳點(CarbonDots，CDs)，是近幾年來出現(xiàn)的一種新型熒光碳納米粒子。2004年，Xu(J Am.Chem.Soc，2004，126：12736)等在凈化用電弧放電產(chǎn)生的煙灰制備單壁碳納米管時首 次發(fā)現(xiàn)了在紫外燈照射下發(fā)出熒光的物質(zhì)，經(jīng)過進一步電泳分離得到分子量不同的三組熒光 碳納米粒子。傳統(tǒng)的半導體量子點由于自身存在的毒性問題以及光閃爍現(xiàn)象等缺陷，以及由 此帶來的人體健康和對環(huán)境潛在的危害等影響制約了其的廣泛的應用。熒光碳點具有良好的 熒光穩(wěn)定性、無光閃爍現(xiàn)象、優(yōu)良的水溶性和生物相容性、低毒性、激發(fā)波長和發(fā)射波長可 調(diào)控，且具有熒光上轉(zhuǎn)換等一系列優(yōu)異的性能，使得熒光碳點取代量子點在生物醫(yī)學上的地 位成為可能。

碳點的合成方法主要有電化學制備法，強酸氧化法，激光輔助制備法，電弧放電法，超 聲法，然而由于上述這些制備方法工藝步驟繁瑣，原料成本較高等因素，導致熒光碳點的合 成難以實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。因此，探索一種原料設備簡單、環(huán)境友好的制備方法，對碳點的研 究而言無疑具有重大意義。目前，以生姜為前驅(qū)體，一步水熱法制備熒光性能可調(diào)的碳點還 未見報導。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述技術(shù)缺陷，提供一種碳源來源廣泛，可規(guī)模化制備碳量子點 的方法。該制備方法以生姜為前驅(qū)體，一部水熱法制備碳量子點。

本發(fā)明的目的可以通過以下步驟實現(xiàn)：

(1)用榨汁機將新鮮生姜榨取生姜汁，8000-10000r/min離心除去大顆粒，得到新鮮穩(wěn) 定的生姜汁；

(2)將得到的生姜汁轉(zhuǎn)移到水熱釜中，于160-200℃的溫度下水熱反應10-15h；

(3)將得到的產(chǎn)物進行離心、透析，最終得到熒光碳點溶液。

進一步的，所述步驟(1)中離心時間為10-15min。

進一步的，所述步驟(2)中采用50-100mL水熱反應釜。

進一步的，所述步驟(3)中離心速度為9000-12000r/min，離心時間為10-15min，透析 袋規(guī)格為1000-3000Da，透析時間為24-48h。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：水熱法操作簡單，僅以生姜為原料，原料綠色無毒，來源廣泛，且 制備的熒光碳點水溶性好，穩(wěn)定性高，可以作為熒光標記物廣泛用于生物檢測和分析。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1制備的碳點的紫外吸收光譜圖，圖2是本發(fā)明實施例1制備的碳點的 熒光光譜圖。

具體實施方式

實施例1

將生姜用榨汁機榨取生姜汁，然后以10000r/min轉(zhuǎn)速離心10min提取上清液，將上清液 轉(zhuǎn)入50mL水熱反應釜中于180℃的溫度下水熱反應12h，將得到的產(chǎn)物用離心機以10000 r/min轉(zhuǎn)速離心10min，再用截留分子量為1000Da的透析袋透析48h，即得到碳量子點水溶液。

實施例2

將生姜用榨汁機榨取生姜汁，然后以8000r/min轉(zhuǎn)速離心15min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn) 入100mL水熱反應釜中于160℃的溫度下水熱反應15h，將得到的產(chǎn)物用離心機以9000r/min 轉(zhuǎn)速離心10min，再用截留分子量為1000Da的透析袋透析48h，即得到碳量子點水溶液。

實施例3

將生姜用榨汁機榨取生姜汁，然后以9000r/min轉(zhuǎn)速離心12min提取上清液，將上清液轉(zhuǎn) 入50mL水熱反應釜中于200℃的溫度下水熱反應10h，將得到的產(chǎn)物用離心機以12000r/min 轉(zhuǎn)速離心15min，再用截留分子量為2000Da的透析袋透析24h，即得到碳量子點水溶液。

實施例4

將生姜用榨汁機榨取生姜汁，然后以10000r/min轉(zhuǎn)速離心10min提取上清液，將上清液 轉(zhuǎn)入50mL水熱反應釜中于160℃的溫度下水熱反應15h，將得到的產(chǎn)物用離心機以10000 r/min轉(zhuǎn)速離心12min，再用截留分子量為3000Da的透析袋透析36h，即得到碳量子點水溶液。