[發明專利]一種復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010027536.8
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111154195B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 張文飛;萬洪浩;李玲;倪逸群;肖迪;梁文清;張少鋒
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C08L25/06
• 分類號: C08L25/06;C08K3/04;C09K11/65;C09K11/02;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 黃志云

本發明提供了一種復合材料的制備方法，所述制備方法包括提供聚苯乙烯，將所述聚苯乙烯進行加熱處理；再進行冷卻處理，即制備得到所述復合材料。以聚苯乙烯作為原材料和基體，采用一步熱處理法，保證聚苯乙烯能夠快速進行反應，快速、直接在聚苯乙烯基體中生成生長碳點，該制備方法為固相加熱制備法，沒有額外的有機溶劑影響復合材料的特性；簡便快捷，原材料來源廣泛，條件易控，制備得到的復合材料具有熒光特性，且容易加工成型，易于實現規模化生產，有利于復合材料廣泛應用。

技術領域

本發明涉及納米材料復合領域，尤其涉及一種復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

碳量子點(Carbon?Quantum?Dots,CQD)是由分散的類球狀碳顆粒組成，尺寸極小(在10nm以下)，具有熒光性質的新型納米碳材料。自從碳量子點2004年被首次發現以來，由于碳量子點具有優秀的光學性質、良好的水溶性、低毒性、環境友好、原料來源廣、成本低、生物相容性好等諸多優點，在材料制備領域受到了廣泛的關注，在醫學成像技術、環境監測、化學分析、催化劑制備、能源開發等許多的領域都有較好的應用前景。

目前，根據碳源的不同，碳量子點的合成方法可以大致地分為“自上而下”(Top-down)合成法和“自下而上”(Bottom-up)合成法。“自上而下”合成法是指將大尺寸的碳源通過物理或者化學的方法剝離出尺寸很小的碳量子點。利用“自上而下”合成法合成碳量子點的碳源一般為碳納米管、碳纖維、石墨棒、碳灰和活性炭等，通過電弧放電、激光銷蝕、電化學合成等手段將這些富碳物質進行分解并最終形成碳量子點。用“自下而上”法合成碳量子點，多采用有機小分子或低聚物作為碳源，常用的有檸檬酸、葡萄糖、聚乙二醇、尿素、離子液體等。常見的“自下而上”合成方法有化學氧化法、燃燒法、水熱/溶劑熱法、微波合成法、模板法等。

目前基于碳點復合材料的制備主要是在溶液中制得，為了得到固相的碳點材料通常需要在制得碳點后去掉溶液，再將其分散于固態基體中。這類制備方法比較繁瑣，成本較高，而且溶液也會影響形成的固態材料的性能，不利于碳點材料在各個領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合材料及其制備方法和應用，旨在解決現有技術中制備碳點復合材料的方法繁瑣的問題。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種復合材料的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

提供聚苯乙烯，將所述聚苯乙烯進行加熱處理；

再進行冷卻處理，即制備得到所述復合材料；

其中，所述加熱處理的溫度為200～340℃。

相應的，還提供了一種復合材料，所述復合材料包括碳點和聚苯乙烯，其中，所述碳點包裹在所述聚苯乙烯里面。

以及，所述復合材料制備方法得到的復合材料或所述的復合材料在在光電器件、發光器件、檢測等領域的應用。

本發明提供的復合材料的制備方法，以聚苯乙烯作為原材料和基體，采用一步熱處理法，在200～340℃溫度下進行加熱，通過加熱處理，保證聚苯乙烯能夠快速進行反應，快速、直接在聚苯乙烯基體中生長碳點，直接制備得到復合材料，該制備方法為固相加熱制備法，沒有額外的有機溶劑影響復合材料的特性；簡便快捷，原材料來源廣泛，條件易控，制備得到的復合材料具有熒光特性，且容易加工成型，易于實現規模化生產，有利于復合材料廣泛應用。

本發明提供的復合材料，所述復合材料包括碳點和聚苯乙烯，其中，所述復合材料是以聚苯乙烯為基體，碳點均勻包裹在所述聚苯乙烯里面，復合材料具有熒光特性，同時能夠廣泛應用各領域。

本發明提供的所述復合材料制備方法得到的復合材料或所述的復合材料具有熒光特性，且制備工藝方便快捷，容易加工成型，易于實現規模化生產，在在光電器件、發光器件、檢測等領域可廣泛應用。

附圖說明