[發(fā)明專利]從碳量子點(diǎn)中分離出副產(chǎn)物的方法及碳量子點(diǎn)副產(chǎn)物

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• 申請日: 2021-12-23
• 公開（公告）號: CN114350353A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 昝明輝;董文飛;梅茜;曹磊;李力;葛明鋒;常智敏;從瑛哥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y20/00;B82Y40/00;G01N21/64
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11369
• 代理人: 韓玲

本發(fā)明公開了一種從碳量子點(diǎn)中分離出副產(chǎn)物的方法及碳量子點(diǎn)副產(chǎn)物，該方法包括以下步驟：1)合成碳量子點(diǎn)；2)將碳量子點(diǎn)與硅膠混合，并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器干燥；3)以石油醚和乙酸乙酯為洗脫劑，用色譜柱從步驟2)得到的產(chǎn)物中分離出兩種綠色熒光化合物溶液，冷凍干燥得到從碳量子點(diǎn)中分離出的兩種綠色熒光化合物副產(chǎn)物。本發(fā)明首次成功從制備的出黃色熒光碳量子點(diǎn)中，利用層析柱分離方法，分離得到了碳量子點(diǎn)的兩種綠色熒光化合物副產(chǎn)物，本發(fā)明的方法以及獲得的兩種綠色熒光化合物可能對于研究碳量子點(diǎn)的熒光光源及其形成機(jī)理方面有著重要意義，且該兩種綠色熒光化合物還可作為新型熒光傳感器進(jìn)行應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料領(lǐng)域，特別涉及一種從碳量子點(diǎn)中分離出副產(chǎn)物的方法及碳量子點(diǎn)副產(chǎn)物。

背景技術(shù)

碳量子點(diǎn)由于其可調(diào)節(jié)的發(fā)射光譜、優(yōu)異的光穩(wěn)定性、低細(xì)胞毒性、優(yōu)異的水溶性、良好的生物相容性和制備成本低等優(yōu)點(diǎn)，引起了研究者的廣泛關(guān)注。這些優(yōu)點(diǎn)使其作為一種理想的納米材料，廣泛用于生物成像、生物傳感、化學(xué)傳感、熒光墨水、藥物遞送、光催化等領(lǐng)域。碳量子點(diǎn)作為熒光傳感平臺，對多種離子、小分子等都有著良好的分析監(jiān)測能力。然而關(guān)于碳量子點(diǎn)中熒光的吸收和發(fā)射的起源問題，一直困擾著科學(xué)家們。由于自下而上合成方法中會產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，因此產(chǎn)生了多級復(fù)雜性。通過進(jìn)行系統(tǒng)的純化和表征，我們證明了在由鄰苯二胺合成的黃色熒光碳量子點(diǎn)中存在大量著兩種綠色熒光化合物副產(chǎn)物，對于研究碳量子點(diǎn)的熒光光源及其形成機(jī)理方面有著重要意義。

利用本發(fā)明的方式一方面分離出了兩種綠色熒光化合物，另一方面也實現(xiàn)了碳量子點(diǎn)的熒光性質(zhì)改變，在作為熒光傳感平臺應(yīng)用時會表現(xiàn)出新性質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種從碳量子點(diǎn)中分離出副產(chǎn)物的方法及碳量子點(diǎn)副產(chǎn)物。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種從碳量子點(diǎn)中分離出副產(chǎn)物的方法，包括以下步驟：

1)合成碳量子點(diǎn)；

2)將步驟1)得到的碳量子點(diǎn)與硅膠混合，并用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器干燥；

3)以石油醚和乙酸乙酯為洗脫劑，用色譜柱從步驟2)得到的產(chǎn)物中分離出兩種綠色熒光化合物溶液，冷凍干燥得到從碳量子點(diǎn)中分離出的兩種綠色熒光化合物副產(chǎn)物。

優(yōu)選的是，所述步驟3)具體為：以體積比石油醚：乙酸乙酯為10:1的混合物作為洗脫劑，用色譜柱從步驟2)得到的產(chǎn)物中分離出兩種綠色熒光化合物溶液，用冷凍干燥器干燥得到從碳量子點(diǎn)中分離出的兩種綠色熒光化合物副產(chǎn)物，于-20℃的黑暗條件下儲存?zhèn)溆谩?/p>

優(yōu)選的是，所述步驟1)中以鄰苯二胺為碳源和氮源、無水乙醇為溶劑，采用一步溶劑熱法合成碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選的是，所述步驟1)具體包括：將鄰苯二胺溶解在無水乙醇中，超聲處理直到混合物澄清，然后將混合物轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，加熱反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，得到碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選的是，所述步驟1)具體包括：將鄰苯二胺溶解在無水乙醇中，超聲處理直到混合物澄清，然后將混合物轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在180℃下加熱8h，冷卻至室溫，得到深棕色物質(zhì)，即為碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選的是，所述步驟1)具體包括：將0.5-3g鄰苯二胺溶解在20mL無水乙醇中，超聲處理15min直到混合物澄清，然后將混合物轉(zhuǎn)移到100mL聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在180℃下加熱8h，冷卻至室溫，得到深棕色物質(zhì)，即為碳量子點(diǎn)。

優(yōu)選的是，所述步驟1)具體包括：將2g鄰苯二胺溶解在20mL無水乙醇中，超聲處理15min直到混合物澄清，然后將混合物轉(zhuǎn)移到100mL聚四氟乙烯內(nèi)襯的不銹鋼反應(yīng)釜中，在180℃下加熱8h，冷卻至室溫，得到深棕色物質(zhì)，即為碳量子點(diǎn)。

本發(fā)明還提供一種碳量子點(diǎn)副產(chǎn)物，其通過如上所述的方法從碳量子點(diǎn)中分離得到。