[發明專利]一種石墨烯量子點的制備方法

在審

• 申請號: 202110227540.3
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112897516A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 袁文兵;蔡舒涵;陳忻;陳曉剛;顏健;呂道飛;許鋒
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院
• 主分類號: C01B32/184
• 分類號: C01B32/184;C09K11/65
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明提供了一種石墨烯量子點的制備方法，包括將石墨以及固體三聚氰胺放置于球磨裝置中進行第一次球磨處理，得到球磨混合物A；往所述混合物A加入控制劑。繼續進行第二次球磨處理，得到混合物B；洗滌所述球磨混合物B，然后將洗滌完成的所述球磨混合物B放置于經過預處理的透析袋中，透析處理完成后進行冷凍干燥處理，得到石墨烯量子點。本發明的制備方法簡單，總體的制備工藝參數溫和，還具有合成的石墨烯量子點的產率高、石墨烯量子點尺寸均勻、純度高以及合成效率高的優點，能有效解決現有技術中石墨烯量子點的合成工藝復雜、合成時間較長、合成溫度過高以及使用有機溶劑或強腐蝕性酸，導致環保性能差的問題。

技術領域

本發明涉及材料制備領域，具體而言，涉及一種石墨烯量子點的制備方法。

背景技術

石墨烯量子點由sp²、sp³雜化的碳結構，通常具有單層或多層石墨結構，橫向尺寸小于20納米具有良好的發光性、低毒性、溶解性等特殊性質的碳顆粒。含氮且富氧官能團的石墨烯量子點具有高水溶性，并且與生物系統更相容，因此，制備質量更高的石墨烯量子點具有極其重要的意義。石墨烯量子點的合成為：將大尺寸的石墨烯片、碳納米管、碳纖維或石墨切割形成納米級的GQDs；或者以有機小分子作為前驅體通過物理化學方法制備出GQDs?，F有技術中的石墨烯量子點的制備方法主要有水熱法、電化學法、溶劑熱法、酸氧化法、微波輔助法，但現有技術存在以下的問題：合成工藝復雜、合成時間較長、合成溫度過高以及使用有機溶劑或強腐蝕性酸，導致環保性能差。

綜上，在制備石墨烯量子點領域，仍然具有亟待解決的上述問題。

發明內容

基于此，為了解決現有技術中石墨烯量子合成工藝復雜、合成時間較長、合成溫度過高以及環保性能差的問題，本發明提供了石墨烯量子點的制備方法，具體技術方案如下：

一種石墨烯量子點的制備方法，包括以下步驟：

將石墨以及固體三聚氰胺放置于球磨裝置中進行第一次球磨處理，得到球磨混合物A；

往所述混合物A加入控制劑。繼續進行第二次球磨處理，得到混合物B；

洗滌所述球磨混合物B，然后將洗滌完成的所述球磨混合物B放置于經過預處理的透析袋中，透析處理完成后進行冷凍干燥處理，得到石墨烯量子點。

優選地，所述控制劑為氫氧化鉀。

優選地，所述球磨裝置包括控制裝置，所述控制裝置用于控制球磨參數。

優選地，所述球磨參數包括球磨頻率以及球磨時間。

優選地，按照質量百分比，所述石墨、所述固體三聚氰胺以及所述氫氧化鉀的添加比例為1:1-3:3-9。

優選地，所述球磨頻率為300rpm/min-600rpm/min。

優選地，所述球磨時間為3h-24h。

優選地，所述預處理為將所述透析袋放置于沸水中，所述預處理的時間為15min-25min。

優選地，所述透析處理的時間為1d-5d。

優選地，所述石墨烯量子點包括氮以及富氧官能團。

上述方案中的石墨烯量子點制備方法簡單，總體的制備工藝參數溫和，還具有合成的石墨烯量子點的產率高、石墨烯量子點尺寸均勻、純度高以及合成效率高的優點，能有效解決現有技術中石墨烯量子點的合成工藝復雜、合成時間較長、合成溫度過高以及使用有機溶劑或強腐蝕性酸，導致環保性能差的問題。

附圖說明

圖1為本發明石墨烯量子點的制備方法的流程示意圖；

圖2為本發明制備的石墨烯量子點的示意圖；