[發(fā)明專利]一種石墨烯量子點復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910328569.3
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110172341A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 司榮美;劉彩風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津?qū)毰d威科技股份有限公司
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津市新天方專利代理有限責(zé)任公司 12104
• 代理人: 張強

本發(fā)明是一種石墨烯量子點復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：首先使用高級脂肪酸和苯乙烯等制備含聚苯乙烯和二氧化硅的分散液，接著使用氧化銪和檸檬酸固體等制備石墨烯量子點溶液，然后配置氧化鋯溶解液，接著將透光性基材插入分散液生長、干燥后放置于石墨烯量子點溶液和氧化鋯溶解液的混合溶液中生長、干燥后得到石墨烯量子點復(fù)合材料。本發(fā)明中石墨烯量子點摻雜有稀土銪使得復(fù)合材料不需二次修飾即可具備熒光穩(wěn)定性高、尺寸小、生物相容性好等特點；同時氧化鋯的使用可以提高復(fù)合材料的導(dǎo)電性、耐受程度和熱導(dǎo)率，有利于實現(xiàn)高能量的激光輸出；最后聚苯乙烯與二氧化硅具有較強的沖擊強度，還有利于提高復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子點復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯量子點復(fù)合材料的制備方法。

背景技術(shù)

把激子在三個空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)稱為量子點，它可以分成三類：膠質(zhì)量子點，自組裝量子點和電場約束量子點。量子點由于尺寸小于或接近于激子玻爾半徑所引起的電子波函數(shù)的量子限制效應(yīng)而產(chǎn)生許多獨特的電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)，使其在生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、免疫化學(xué)等學(xué)科的研究中顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Γ⒁言诩す馄鳌坞娮泳w管、探測器、生物染色、醫(yī)療診斷、DNA序列測定和免疫分析等方面得到應(yīng)用。現(xiàn)有的量子點復(fù)合材料吸收光后發(fā)出的熒光穩(wěn)定性較差，同時也難與生物相容。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種石墨烯量子點復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：

一種石墨烯量子點復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)分散液的制備

按重量計稱取高級脂肪酸2～6份，苯乙烯2～10份和正硅酸乙酯1～1.5份，然后加熱高級脂肪酸使其熔融，接著加入苯乙烯和正硅酸乙酯并攪拌均勻，此時制得混合物，然后將表面活性劑的水溶液加入到在混合物中攪拌分散，待分散均勻后得到乳化液，然后在乳化液中滴加適量的過硫酸銨的水溶液進行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)完成后進行破乳、過濾、洗滌和干燥，得到分散液顆粒，將分散液顆粒加入水中，超聲震蕩30min后得到含聚苯乙烯和二氧化硅的分散液；

(2)制備石墨烯量子點溶液

按重量計稱取氧化銪0.01～0.5份，檸檬酸固體0.2～20份并將其研磨成粉末后加入適量超純水中，攪拌均勻后將其加入到過量無水乙醇中攪拌后靜置過濾，將過濾得到的固體物質(zhì)放入坩堝中，用程控箱式電爐進行加熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，取出固體物質(zhì)將其加入2～20份超純水中進行超聲溶解，待產(chǎn)物充分溶解后，抽濾得到石墨烯量子點溶液；

(3)氧化鋯溶解液的制備

按重量計將1份丙醇鋯溶解于5～10份的乙醇中，攪拌下加入體積比為3:2的乙酰丙酮/水混合溶劑，室溫下靜置老化2～3天，制得氧化鋯溶解液；

(4)石墨烯量子點復(fù)合材料的制備

將石墨烯量子點溶液加入步驟(3)所得氧化鋯溶解液中，攪拌均勻后制得混合溶液，備用；將透光性基材垂直插入步驟(1)制得的分散液中進行垂直生長，取出干燥后放置于含石墨烯量子點的混合溶液中進行垂直生長，取出干燥后便得到石墨烯量子點復(fù)合材料。

特別的，步驟(1)中化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)溫度為60～95℃，反應(yīng)時間為0.5～6h。

特別的，步驟(1)中高級脂肪酸為癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、軟脂酸、珠光酯酸、硬脂酸、油酸、亞油酸中的一種。

特別的，步驟(2)中加熱反應(yīng)的反應(yīng)溫度為100～300℃，反應(yīng)時間為0.1～2h。

特別的，步驟(3)中丙醇鋯與乙醇的質(zhì)量比為1:8，，所述乙醇和乙酰丙酮/水混合溶劑的體積比為(25～40):1。