[發(fā)明專利]一種以聚乙烯亞胺為碳源合成碳量子點的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710145434.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106829922B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 韓冰雁;李瑩;于明波;彭婷婷;胡茜茜
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: C01B32/15
• 分類號: C01B32/15;B82Y40/00;C09K11/65
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪;侯明遠

本發(fā)明提供了一種以聚乙烯亞胺為碳源合成碳量子點的方法，屬于熒光納米材料的制備領域。將濃度為0.1～0.3g/ml的聚乙烯亞胺溶液加入反應釜中，繼續(xù)向反應釜中加入水，混勻，聚乙烯亞胺溶液與水的體積比為1：3～5；調(diào)節(jié)pH至3～5，在170～190℃溫度條件下反應4～7h，即得碳量子點。本發(fā)明通過以聚乙烯亞胺為碳源通過水熱法實現(xiàn)碳量子點的合成，與現(xiàn)有技術比，具有穩(wěn)定性強、熒光強度高且便于后期修飾的優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明涉及一種以聚乙烯亞胺為碳源合成碳量子點的方法，屬于熒光納米材料的制備技術領域。

背景技術

碳量子點是近年來發(fā)現(xiàn)的以碳為骨架結(jié)構的新型納米材料，是一種分散的、尺寸小于10nm的類球形的納米顆粒。由于其獨特的光學性質(zhì)，優(yōu)異的水分散性，化學和光穩(wěn)定性，低制造成本和良好的生物相容性等優(yōu)點引起了極大的關注。

金屬納米簇的合成方法通常分為兩類-“自上而下”和“自下而上”。前者通常采用如激光燒蝕，放電和電化學氧化的方法分解較大的碳結(jié)構，例如石墨、納米金剛石等。碳量子點的產(chǎn)率和碳材料的利用效率低。另一方面，“自下而上”的方法通常采用水熱處理，化學合成和微波輔助等方法從分子前體例如檸檬酸鹽，碳水化合物和小分子等合成碳量子點。此外，水熱路線已被證明是一種容易和有效的合成方法來制備熒光碳量子點，通常用葡萄糖，檸檬酸，香蕉汁和蛋白質(zhì)等作為碳源，但這些碳源大多是具有多種表面官能團且不利于后期的修飾。

目前，研究者通常將元素簡單的聚合物如聚乙二醇、聚乙烯亞胺等用于碳量子點的修飾，而直接合成碳量子點研究較少。具有特定官能團的聚合物合成碳量子點便于后期修飾及實現(xiàn)靶向性檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明通過以聚乙烯亞胺為碳源，解決了上述碳源元素復雜且不利于后期修飾的問題。

本發(fā)明的技術方案：

一種以聚乙烯亞胺為碳源合成碳量子點的方法，步驟如下：

將濃度為0.1～0.3g/ml的聚乙烯亞胺溶液加入反應釜中，繼續(xù)向反應釜中加入水，混勻，聚乙烯亞胺溶液與水的體積比為1：3～5；調(diào)節(jié)pH至3～5，在170～190℃溫度條件下反應4～7h，即得碳量子點。

作為優(yōu)選條件，pH調(diào)節(jié)至4，在180℃溫度條件下反應6h。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過以聚乙烯亞胺為碳源通過水熱法實現(xiàn)碳量子點的合成，與現(xiàn)有技術比，具有穩(wěn)定性強、熒光強度高且便于后期修飾的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為實施例3合成的碳量子點熒光激發(fā)及發(fā)射譜圖。

圖2為不同pH值對碳量子點熒光強度的影響。

圖3為不同反應溫度對碳量子點熒光強度的影響。

圖4為不同反應時間對碳量子點熒光強度的影響。

圖5為實施例3合成的碳量子點的透射電鏡圖。

圖6為實施例3合成的碳量子點的紅外譜圖。

圖7為實施例3合成的碳量子點的X射線光電子能譜圖。

圖8(a)為PEG合成的碳量子點的紫外及熒光譜圖。

圖8(b)為不同的激發(fā)波長對應不同的發(fā)射譜圖。

圖8(c)為PEG和碳量子點的紅外譜圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和技術方案，進一步說明本發(fā)明的具體實施方式。

實施例1～7

一種以聚乙烯亞胺為碳源合成碳量子點的方法，所述方法包括如下步驟：