[發(fā)明專利]一種可變色且具有光熱效應(yīng)的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品、應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810344426.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108329903B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈健;周寧琳;孫寶宏;張明;楚曉紅;吳凡;袁平;池鋮
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: C09K9/00
• 分類號: C09K9/00;C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;A61K41/00;A61K49/00;A61P35/00;G01N21/64;G01N21/33;G01N21/78
• 代理公司: 南京禹為知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發(fā)明公開了一種可變色且具有光熱效應(yīng)的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品、應(yīng)用。其包括，混合：將墨水與水混合；反應(yīng)：混合后加熱反應(yīng)；冷凍：經(jīng)過冷凍干燥得到可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)粉末。本發(fā)明制備工藝簡便，經(jīng)濟(jì)成本低，無需添加表面鈍化劑，一步就能制備可變色的碳量子點(diǎn)。本發(fā)明碳量子點(diǎn)具有變色性、優(yōu)異的光致發(fā)光性能等特點(diǎn)，給未來的農(nóng)業(yè)帶來巨大前景，特別是監(jiān)測植物中細(xì)胞的變化；將此碳量子點(diǎn)分散于高聚物中能夠作為農(nóng)膜的防偽標(biāo)志。本發(fā)明所制備的碳量子點(diǎn)具有良好的生物相容性、低毒性和光致發(fā)光性能，可作為生物體內(nèi)的熒光探針。本發(fā)明所制備的碳量子點(diǎn)具有光熱效應(yīng)，能夠作為抑制腫瘤生長、治療腫瘤的載體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熒光碳納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可變色且具有光熱效應(yīng)的碳量子點(diǎn)的制備方法及其產(chǎn)品、應(yīng)用。

背景技術(shù)

碳量子點(diǎn)是這些年來出現(xiàn)的一種類球型且直徑10nm以下的零維半導(dǎo)體納米晶體，是一種新型熒光碳納米粒子。碳點(diǎn)是由原子或少量分子所組成的納米團(tuán)簇，與分子量通常達(dá)到了幾十萬的大粒徑量子點(diǎn)相比，碳點(diǎn)的粒徑一般由幾個(gè)納米組成，分子量只有幾千到幾萬。碳點(diǎn)通常由碳?xì)溲醯@四種基本元素組成，與未經(jīng)處理、無熒光性能的碳顆粒相比，碳點(diǎn)中各個(gè)元素所占的比例有很大不同。碳作為一切生物有機(jī)體的骨架元素，相對于其他元素構(gòu)成的熒光納米材料，碳點(diǎn)的毒性低且具有良好的生物相容性，可以通過細(xì)胞內(nèi)吞(粒徑只有幾個(gè)納米級，修飾后能達(dá)到幾百納米)進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部而不影響細(xì)胞核，還可以與DNA生物大分子相互作用，從而來進(jìn)行DNA的識別與檢測。此外，碳點(diǎn)表面含有大量功能基團(tuán)，經(jīng)有機(jī)、無機(jī)、高分子聚合物以及生物活性物質(zhì)修飾后性能可以得到提升。與傳統(tǒng)的染料和半導(dǎo)體量子點(diǎn)相比，碳點(diǎn)有很多優(yōu)點(diǎn)，比如在可見光譜范圍內(nèi)有很強(qiáng)的光致發(fā)光性能、極好的水溶性、低毒、良好的抗光漂白、易于合成、表面改性等等。因此，碳點(diǎn)已經(jīng)成為生物傳感、生物成像、植物成像和藥物傳遞等潛在用途的新型納米材料。

但碳點(diǎn)應(yīng)用于植物的報(bào)道少見，其關(guān)鍵技術(shù)還有待開發(fā)研究。

發(fā)明內(nèi)容

本部分的目的在于概述本發(fā)明的實(shí)施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實(shí)施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會(huì)做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

鑒于上述和/或現(xiàn)有制備可變色且具有光熱效應(yīng)的碳量子點(diǎn)的制備方法的技術(shù)空白，提出了本發(fā)明。

因此，作為本發(fā)明其中一個(gè)方面，本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法，其包括，混合：將墨水與水混合；反應(yīng)：混合后加熱反應(yīng)；冷凍：經(jīng)過冷凍干燥得到可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)粉末。

作為本發(fā)明所述可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法的一種優(yōu)選方案：所述混合，其中，所述墨水，包括黑墨水，所述黑墨水與水的比例為每1ml黑墨水加水15～20mL。

作為本發(fā)明所述可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法的一種優(yōu)選方案：所述混合，還包括將墨水與水混合后，在10～25℃攪拌反應(yīng)10～15min，所述攪拌反應(yīng)，攪拌速度為450～650r/min。

作為本發(fā)明所述可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法的一種優(yōu)選方案：所述反應(yīng)，溫度為180℃～220℃，時(shí)間為10～14h。

作為本發(fā)明所述可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法的一種優(yōu)選方案：所述冷凍干燥，其溫度為-55～-50℃，真空度為9～10Pa，處理時(shí)間為20～30h。

作為本發(fā)明所述可變色且具有光熱效應(yīng)的量子點(diǎn)的制備方法的一種優(yōu)選方案：其還包括，

冷卻：將經(jīng)過所述加熱反應(yīng)的產(chǎn)物冷卻；

離心：冷卻后進(jìn)行離心；