本發明屬于化學及納米材料科學領域,具體涉及一種納米熒光材料即高熒光量子產率碳點的制備方法。
背景技術:
熒光碳點是繼富勒烯、碳納米管及石墨烯之后最熱門的碳納米材料之一。近年來,熒光碳基材料已經越來越引起關注。碳點具有優良的光學性能與小尺寸特性,高光吸收率,化學穩定性,低毒性,良好的生物相容性,易于實現表面功能化,在生化傳感、成像分析、環境檢測、光催化技術及藥物載體等領域具有很好的應用潛力。但是,目前所制備的碳點熒光量子產率低,多數不超過1.2%,并且傳統采用的硝酸回流法使得所制備的碳點被強酸氧化,改變碳點的性質,成本高、修飾劑不易除去,不易于推廣。因此,為了進一步拓寬碳點在生物標記領域的應用,探索新的合成路線,經濟環保的合成方法來制備高熒光量子產率的碳點是十分需要的。
技術實現要素:
本發明的目的是在于克服上述現有技術的不足,提供一種高熒光量子產率碳點的納米熒光材料的制備方法。通過該方法可以使碳點的熒光量子產率提高到11.4%,具有重要的利用價值。
為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是以牛血清白蛋白(BSA)為碳源,采用聚(四氟乙烯)的高壓釜在高溫下炭燒的方法,具體包括以下步驟:
(1)制備不同尺寸的BSA納米顆粒:稱量適量的BSA顆粒溶解于1mL超純水中,然后逐滴加入乙醇,避光,攪拌,反應5min,加入8%戊二醛,劇烈攪拌反應18h-24h。
(2)將上述制得的牛血清白蛋白(BSA)納米粒子取300μL稀釋十倍,然后將溶液轉移到聚(四氟乙烯)的高壓釜(15mL)中,并在不同溫度下加熱不同時間,反應完成后,反應器溫度自然冷卻到室溫,將得到的固體溶液40HZ超聲30min然后超濾離心(5000rpm,10min),棄去下層固體,再用濾過膜處理,最后用100KDa超濾管離心(3500rpm,10min)獲得上清液,減壓濃縮除去溶劑,即可得目標納米熒光材料。
本發明的優點及創新點:
本方法操作簡單、成本低、綠色環保、易于推廣,并且所獲得的碳點具有高熒光量子產率,可達11.4%。另外,該碳點可被用作生物傳感器的試劑,對Fe3+選擇性高,響應時間快,抗干擾性強,同時具有優異的光穩定性、獨特的發光性能等特點,可在生物成像、納米材料、環境監測等諸多領域被廣泛研究并展現出巨大的潛力。
具體實施方式
以下結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。
實施例1
(1)準確稱量20mgBSA顆粒溶解于1mL超純水中,然后逐滴加入2mL乙醇,避光,攪拌,反應5min,加入8%戊二醛25μL,劇烈攪拌反應18h。
(2)將上述制得的BSA納米粒子取300μL稀釋十倍,然后將溶液轉移到聚(四氟乙烯)的高壓釜(15mL)中,并在200℃加熱4h,反應完成后,反應器溫度自然冷卻到室溫,將得到的固體溶液超濾離心(5000rpm,10min),棄去下層固體,再用濾過膜處理,最后用100KDa超濾管離心(3500rpm,10min)獲得上清液,減壓濃縮除去溶劑,即可得目標納米熒光材料,其熒光量子產率為9.2%。
實施例2
(1)準確稱量35mgBSA顆粒溶解于1mL超純水中,然后逐滴加入2mL乙醇,避光,攪拌,反應5min,加入8%戊二醛25μL,劇烈攪拌反應18h。
(2)將上述制得的BSA納米粒子取300μL稀釋十倍,然后將溶液轉移到聚(四氟乙烯)的高壓釜(15mL)中,并在240℃加熱4h,反應完成后,反應器溫度自然冷卻到室溫,將得到的固體溶液超濾離心(5000rpm,10min),棄去下層固體,再用濾過膜處理,最后用100KDa超濾管離心(3500rpm,10min)獲得上清液,減壓濃縮除去溶劑,即可得目標納米熒光材料,其熒光量子產率為11.4%。