由桂圓殼制備得到的熒光碳量子點及其合成方法和應用

本發明屬于納米，具體涉及一種由桂圓殼制備得到的熒光碳量子點及其合成方法和應用。

背景技術：

1、碳量子點(carbon?quantum?dots,cqds)是繼碳納米管、納米金剛石和石墨烯之后又一種新型碳納米功能材料，其粒徑一般小于10nm，具有多種優異的光學性能。cqds具有優異的熒光性能、生物相容性、以及可調控的表面化學性質，這些特性使其在生物醫學、傳感器、光電子學、能源存儲等多個領域具有廣泛的應用前景。在制備cqds的方法中，綠色、環保、低成本的制備技術一直備受關注。制備碳量子點的原料種類繁多，可以是石墨、活性炭、淀粉、檸檬酸、橘子汁、蔗糖等。近年來，研究者在拓展碳量子點的制備原料以及開發新型碳量子點方面取得了許多進展，如zulfajri等以蔓越莓豆為碳源，采用一鍋水熱法制備出了fe3+檢出限為9.55μmol/l，檢測線性范圍為30～600μmol/l的碳量子點。nagaraj等以蘋果作為碳源，制備得到了fe3+檢測用碳量子點。在眾多碳量子點的合成原料中，未見報道采用桂圓殼作為原料制備碳量子點并應用于重金屬離子的檢測。

技術實現思路

1、為解決現有技術的不足，本發明提供了一種由桂圓殼制備得到的熒光碳量子點及其合成方法和應用。本發明可選新鮮桂圓殼或廢棄桂圓殼作為碳源，通過簡單水熱反應，微孔濾膜過濾，得到熒光碳量子點。

2、本發明所提供的技術方如下：

3、一種由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，包括以下步驟：由新鮮桂圓殼或廢棄桂圓殼作為碳源，經過干燥、粉碎后，通過水熱法制備，得到碳量子點。

4、具體的，包括以下步驟：

5、1)將桂圓殼置于鼓風干燥箱內干燥；

6、2)將步驟1)中得到的干燥的桂圓殼用高速攪拌機粉碎成細粉末；

7、3)將步驟2)中粉碎好的細粉末跟蒸餾水按照一定比例加入到聚四氟乙烯反應釜中，于烘箱中140℃～200℃，反應1～4小時；

8、4)冷卻至室溫后，將反應產物取出，用微孔濾膜過濾，得到棕黃色碳量子點溶液。

9、具體的，步驟1)中：鼓風干燥箱的溫度為65～75℃，干燥時間為10～14h。優選的，鼓風干燥箱的溫度70℃，干燥時間12h。

10、具體的，步驟2)中：高速攪拌機功率轉速在40000轉每分鐘以上。

11、上述技術方案，粉末越細，越有利于提高熒光亮度。

12、具體的，步驟3)中：細粉末的質量濃度為5g/l～20g/l。

13、優選的，步驟4)中：采用0.22μm的微孔濾膜過濾。

14、本發明還提供了根據上述合成方法合成得到的碳量子點溶液。

15、本發明還提供了碳量子點溶液的應用，作為熒光探針。

16、具體的，作為檢測fe3+的熒光探針。

17、本發明的有益效果：

18、本發明采用水熱法合成熒光碳量子點，本發明采用新鮮桂圓殼或廢棄桂圓殼作為碳源，既可以保證以天然產物為原料安全無毒的特點，也可以解決廢物利用的問題。且合成方法步驟簡單、安全、成本低，是一種簡易制備安全無毒碳量子點的方法。

技術特征：

1.一種由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：由新鮮桂圓殼或廢棄桂圓殼作為碳源，經過干燥、粉碎后，通過水熱法制備，得到碳量子點。

2.根據權利要求1所述的由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：

3.根據權利要求2所述的由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，步驟1)中：鼓風干燥箱的溫度為65～75℃，干燥時間為10～14h。

4.根據權利要求2所述的由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，步驟2)中：高速攪拌機功率轉速在40000轉每分鐘以上。

5.根據權利要求2所述的由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，步驟3)中：細粉末的質量濃度為5g/l～20g/l。

6.根據權利要求2至5任一所述的由桂圓殼制備熒光碳量子點的合成方法，其特征在于，步驟4)中：采用0.22μm的微孔濾膜過濾。

7.一種根據權利要求1至6任一所述的合成方法合成得到的碳量子點溶液。

8.一種根據權利要求7所述的碳量子點溶液的應用，其特征在于：作為熒光探針。

9.根據權利要求8所述的碳量子點溶液的應用，其特征在于：作為檢測fe3+的熒光探針。

技術總結
本發明屬于納米技術領域，具體涉及一種由桂圓殼制備得到的熒光碳量子點及其合成方法和應用。本發明由新鮮桂圓殼或廢棄桂圓殼作為碳源，經過干燥、粉碎后，通過水熱法制備，得到碳量子點。本發明操作步驟簡單、安全，成本低，環保等特點；并且制備得到的碳量子點無毒、水溶性好，能夠用于重金屬離子的檢測、熒光成像等領域。

技術研發人員：王榮芳,韋星明
受保護的技術使用者：玉林師范學院
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21