[發明專利]熒光碳納米粒子及其制備方法

有效

• 申請號: 201710117658.4
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN108070372B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李現旭;李柱韓;樸素瑩
• 申請（專利權）人: 韓國基礎科學研究院
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;H01L33/50;C09D5/22
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

本發明涉及熒光碳納米粒子及其制備方法，更詳細地涉及，對碳納米點進行等離子體處理，由此碳納米點具有顯著提高的熒光特性，并并且具有優秀的熒光穩定性、光穩定性及化學穩定性，無毒性而安全、生物親和性及生物相容性突出的熒光碳納米粒子及其制備方法。

技術領域

本發明涉及熒光碳納米粒子及其制備方法，更詳細地涉及，對碳納米點進行等離子體處理來提高熒光特性及熒光效率的熒光碳納米粒子及其制備方法。

背景技術

對碳納米物質的研究始于1985年富勒烯(fullerene；C)的發現。之后，1991年在日本NEC研究所發現碳納米管(carbon nanotube；C NT)，2004年安德烈·海姆(Andre Geim)和康斯坦丁·諾沃肖洛夫(K onstantin Novoselov)首次分離石墨烯(graphene)并在2010年授予諾貝爾物理學獎。最近研究動向隨著觀察極細微領域中出現的新物理現象和提高的物質特性，從而納米科學技術成主流。在納米科學技術領域中，尤其因為碳納米物質授予諾貝爾物理學獎的同時，碳納米物質被指望為帶動未來產業革命的納米產業的核心物質。

普通的量子點是以半導體而成的納米粒子的一種。半導體的電性是由帶隙(bandgap)決定，量子點由于電子被困于細小粒子內而散發熒光，且具有根據大小散發不同波長的光為特征。量子點中帶隙的作用為決定熒光特性的因素。這種量子點雖然用于使活細胞或活組織視覺化的生物成像(bioimaging)，但是現有的量子點大部分含有毒性金屬元素，因此在生物醫學領域難以適用。

碳納米粒子被稱為碳量子點(carbon quantum dots)或納米點(na nodots)。碳納米粒子作為一種新的熒光材料因具有遠超現有的量子點的界限點的化學穩定性、光不再閃爍、承受光漂白、無毒性、具有優秀的生物相容性等獨特的優點，所以成為國際上研究的一個問題。

目前已知的碳納米粒子的合成法大致可分為從大到小(top-down)方式和從小到大(bottom-up)方式。從大到小方式有弧光放電(arc discharge)、激光沉積法(laserablation)、電化學氧化(electrochemical oxidation)等，從小到大(bottom-up)方式可區分為利用燃燒/熱(conbustion/thermal)、微波(microwave)的工程。

這種碳納米粒子由于具有極強的親水性，易于進行功能化(functionalization)，且化學穩定性較高，因此在進行化學處理及研究時也容易。并且由于碳納米粒子沒有毒性，因此適合用于分析生物體或綠色產業。作為光特性的特征在于容易調節熒光波長區域和高的量子產量(quantum yield)及沒有閃爍(blinking)。利用這些特性可開發出高感度的納米傳感器。

現有技術文獻

專利文獻

韓國授權專利第10-1487515號

韓國授權專利第10-1075430號

發明內容

本發明中對碳納米點進行等離子體處理，從而確認到顯著提高的熒光特性及熒光效率，并以此為基礎完成本發明。

本發明的目的在于，提供熒光碳納米粒子及其制備方法，碳納米點不僅具有顯著提高的熒光特性，而且具有優秀的熒光穩定性、光穩定性及化學穩定性、無毒性而安全、生物親和性及生物相容性突出。

并且，本發明提供導入了上述熒光碳納米粒子的生物相容性熒光源、光器件或涂料。

為了實現上述目的，本發明提供熒光碳納米粒子的制備方法，其包括對碳納米點進行等離子體處理的步驟。

并且，本發明提供利用上述方法制備的熒光碳納米粒子。

并且，本發明提供導入了上述熒光碳納米粒子的生物相容性熒光源。