[發明專利]一種可變色且具有光熱效應的碳量子點的制備方法及其產品、應用

有效

• 申請號: 201810344426.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108329903B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）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）人: 南京師范大學
• 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: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 王曉東

本發明公開了一種可變色且具有光熱效應的碳量子點的制備方法及其產品、應用。其包括，混合：將墨水與水混合；反應：混合后加熱反應；冷凍：經過冷凍干燥得到可變色且具有光熱效應的量子點粉末。本發明制備工藝簡便，經濟成本低，無需添加表面鈍化劑，一步就能制備可變色的碳量子點。本發明碳量子點具有變色性、優異的光致發光性能等特點，給未來的農業帶來巨大前景，特別是監測植物中細胞的變化；將此碳量子點分散于高聚物中能夠作為農膜的防偽標志。本發明所制備的碳量子點具有良好的生物相容性、低毒性和光致發光性能，可作為生物體內的熒光探針。本發明所制備的碳量子點具有光熱效應，能夠作為抑制腫瘤生長、治療腫瘤的載體。

技術領域

本發明屬于熒光碳納米材料技術領域，具體涉及一種可變色且具有光熱效應的碳量子點的制備方法及其產品、應用。

背景技術

碳量子點是這些年來出現的一種類球型且直徑10nm以下的零維半導體納米晶體，是一種新型熒光碳納米粒子。碳點是由原子或少量分子所組成的納米團簇，與分子量通常達到了幾十萬的大粒徑量子點相比，碳點的粒徑一般由幾個納米組成，分子量只有幾千到幾萬。碳點通常由碳氫氧氮這四種基本元素組成，與未經處理、無熒光性能的碳顆粒相比，碳點中各個元素所占的比例有很大不同。碳作為一切生物有機體的骨架元素，相對于其他元素構成的熒光納米材料，碳點的毒性低且具有良好的生物相容性，可以通過細胞內吞(粒徑只有幾個納米級，修飾后能達到幾百納米)進入細胞內部而不影響細胞核，還可以與DNA生物大分子相互作用，從而來進行DNA的識別與檢測。此外，碳點表面含有大量功能基團，經有機、無機、高分子聚合物以及生物活性物質修飾后性能可以得到提升。與傳統的染料和半導體量子點相比，碳點有很多優點，比如在可見光譜范圍內有很強的光致發光性能、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，碳點已經成為生物傳感、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。

但碳點應用于植物的報道少見，其關鍵技術還有待開發研究。

發明內容

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

鑒于上述和/或現有制備可變色且具有光熱效應的碳量子點的制備方法的技術空白，提出了本發明。

因此，作為本發明其中一個方面，本發明克服現有技術中的不足，提供一種可變色且具有光熱效應的量子點的制備方法。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種可變色且具有光熱效應的量子點的制備方法，其包括，混合：將墨水與水混合；反應：混合后加熱反應；冷凍：經過冷凍干燥得到可變色且具有光熱效應的量子點粉末。

作為本發明所述可變色且具有光熱效應的量子點的制備方法的一種優選方案：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。

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

作為本發明所述可變色且具有光熱效應的量子點的制備方法的一種優選方案：所述反應，溫度為180℃～220℃，時間為10～14h。

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

作為本發明所述可變色且具有光熱效應的量子點的制備方法的一種優選方案：其還包括，

冷卻：將經過所述加熱反應的產物冷卻；

離心：冷卻后進行離心；