[發明專利]一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點、制備方法、應用

在審

• 申請號: 202110259058.8
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112940721A
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 萬學娟;譚安眾
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;C01B32/15;H01L33/50
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;溫宏梅

本發明公開了一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點、制備方法、應用，其中，方法包括：將檸檬酸鈉與尿素溶解在水中，得到混合溶液；對所述混合溶液進行微波加熱，得到熒光顏色可調的固態發光碳量子點。通過控制原料的投料比可以調控產物碳量子點的熒光顏色。避免了現有技術中，大多數碳量子點以單一藍色熒光為主且固態碳量子點會因為聚集誘導猝滅效應導致熒光猝滅。進一步地，本發明將如上所述碳量子點修飾沸石得到復合熒光粉末，可以實現快速潛指紋顯影，也可以將碳量子點粉末直接和環氧樹脂AB膠混合后封裝二極管得到多色發光二極管。

技術領域

本發明涉及熒光納米材料技術領域，尤其涉及一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點、制備方法、應用。

背景技術

碳量子點是一種尺寸小于10nm的新型零維納米材料，自2004年被發現以來受到了越來越多的研究興趣。碳量子點與傳統的有機熒光染料相比，具有制作成本低，優異的水溶性，良好的生物相容性，環境友好性和出色的化學穩定性等優點。由于這些優異的性能，它們在光催化，生物傳感器，化學傳感器，發光二極管，潛指紋成像和熒光防偽等領域中得到廣泛應用。目前制備碳量子點的方法主要有電化學氧化法、超聲處理法、激光燒蝕法、水熱法和微波輔助加熱法。相比之下，微波輔助加熱法因其設備廉價、操作簡單和反應時間短而成為非常具有吸引力的合成方法。到目前為止，大多數制備的碳量子點在溶液中可以發出較強的熒光，但是傳統的固態碳量子點由于聚集誘導猝滅效應容易發生共振能量轉移，引起熒光減弱甚至消失。這會極大地限制碳量子點在許多實際應用中的使用，例如光電設備和指紋識別等領域，這些應用通常需要使用固態發射的光致發光材料。此外，目前制備的固態碳量子點多為短波長發射，以藍色熒光為主。

因此，有效制備熒光顏色可調的固態發光碳量子點是需要解決的重要問題。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點、制備方法、應用，用于解決現有的制備方法，所制備得到的固態碳量子點熒光顏色不可調的問題。

第一方面，本發明實施例提供一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點的制備方法，所述方法包括：

將檸檬酸鈉與尿素溶解在水中，得到混合溶液；

對所述混合溶液進行微波加熱，得到熒光顏色可調的固態發光碳量子點。

可選地，所述的制備方法，其中，所述檸檬酸鈉和尿素的摩爾比為1:1-12。

可選地，所述的制備方法，其中，所述對所述混合溶液進行微波加熱，其中微波功率為250-800W。

可選地，所述的制備方法，其中，所述對所述混合溶液進行微波加熱，其中微波加熱時間為2-10min。

第二方面，本發明實施例提供一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點，其中，采用權利要求1-4任一所述的制備方法制備得到。

可選地，所述的固態發光碳量子點，其中，所述固態發光碳量子點的平均粒徑為2-4nm。

第三方面，本發明實施例提供一種熒光顏色可調的固態發光碳量子點的應用，用于復合熒光粉末、發光二極管。

可選地，所述的應用，其中，所述復合熒光粉末包括：基體以及吸附在所述基體上的固態發光碳量子點。

可選地，所述的應用，其中，所述基體選自沸石、海泡石、蒙脫土和介孔二氧化硅中的一種或多種。

可選地，所述的應用，其中，所述固態發光量子點與所述基體的質量比為0.01-1:1。